Los agujeros negros, esos desconcertantes objetos cósmicos que hacen volar la fantasía de los autores de ciencia ficción y en cuya intimidad se desvanecen las leyes de la física, no dejan de sorprender: investigadores del eXtreme Gravity Institute de la Universidad de Montana observaron uno situado en el centro de una galaxia enana que, en lugar de devorar y destrozar estrellas, está contribuyendo a encenderlas. El trabajo acaba de publicarse en la revista Nature (https://doi.org/10.1038/s41586-021-04215-6).
Estas extrañas entidades previstas por la teoría de la relatividad de Einstein y bautizadas por el físico John Wheeler, cuya gravedad es tan fuerte que deforman la geometría del universo e incluso impiden la salida de la luz, suelen describirse como bestias cósmicas que se tragan todo lo que supera su “horizonte de sucesos”. Pero el que existe en el centro de la galaxia enana Henize 2-10, a unos 9 megapársecs de la Tierra o aproximadamente 30 millones de años luz de distancia, en la constelación austral Pyxis, está “sembrando” estrellas.
Utilizando el Telescopio Espacial Hubble (que duplicó su vida útil estimada), Zachary Schutte y Amy Reimes, los autores del estudio, captaron una imagen óptica muy clara de una conexión entre el agujero negro y una región vecina de formación estelar, un flujo de energía “que se extiende por el espacio como un cordón umbilical hacia una brillante guardería estelar –afirma el comunicado de la NASA–. El flujo se mueve a aproximadamente 1,6 millones de kilómetros por hora y los cúmulos de estrellas recién nacidas salpican su camino”.
“Lo interesante de este hallazgo es la inversión del rol que uno típicamente les asigna (y no sin razón) a los agujeros negros –comenta Gastón Giribet, profesor de física teórica de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA e investigador del Conicet–. Por su campo gravitacional, uno piensa que o bien rompen o incluso pueden llegar a devorar estrellas. Que se ‘traguen’ una es difícil, porque si bien tienen un campo gravitatorio muy fuerte, son pequeños. Entonces, la estrella tendría que ir directo a su centro. Pero lo que es cierto es que si pasa ‘rasante’ (y esto se vio), puede destrozarla. Pero acá parecería ser lo contrario, en el sentido de que el agujero negro de alguna manera está contribuyendo a formar estrellas, aunque por un proceso un poco indirecto”.
El hallazgo de Schutte y Reimes fue posible porque lograron ver en detalle qué ocurre muy cerca del agujero negro de Henize 2-10, con una resolución en la que cada pixel equivale a apenas unas decenas de años luz, muy preciso a escala galáctica, si se tiene en cuenta que las estrellas que se ven a ojo desnudo en la constelación de Orión están a cientos de años luz.
“El agujero negro que se encuentra en el centro de la Vía Láctea no es muy activo, no ‘acreta’ (aglutina o condensa) mucha materia –explica Giribet–, pero en la Henize 2-10, hay mucha actividad. La materia se acerca mucho a él, se forma un torbellino muy caliente, se ioniza y se generan chorros de energía. No es que el flujo salga del agujero negro (del que por definición nada puede salir), pero sí de su más íntima cercanía. La imagen del cordón umbilical es bastante buena, porque está nutriendo un nacimiento, pero no sale del centro del agujero negro. Éste tiene alrededor, muy cerca de él, pero afuera, un halo de materia incandescente del que emerge ese chorro de energía que impacta en una región que está un poco más lejos, a unos cuatrocientos cincuenta años luz, donde hay mucho gas y polvo. Es en esas regiones donde típicamente se forman estrellas. Son como grumos que se generan a partir de la acumulación de gas y polvo. En una galaxia grande, lo que se ve es que cerca el agujero negro se acumula materia y radiación. Allí también se gesta este chorro, esta suerte de cordón umbilical, pero cuando le pega al gas y al polvo circundante, lo que hace era dispersarlo, y paradójicamente, termina suprimiendo la formación de estrellas. Pero en esta galaxia enana, no parecería ser el caso. Lo que está haciendo es azuzando, fomentando la formación de estrellas. Es parecido a lo que ocurre cuando uno hace un asado y, si le da un poco de aire, el fuego se renueva. Pero si le da demasiado, lo apaga. En el universo se produce algo similar: en las galaxias grandes, estos flujos salientes de energía le pegan al polvo y el gas circundante, lo dispersan y entorpecen el proceso de generación de estrellas. En este caso en el que la galaxia es más pequeña, el núcleo activo está azuzando los fuegos que las encienden”.
Hace una década, Henize 2-0 provocó un debate entre los astrónomos sobre si las galaxias enanas albergaban agujeros negros proporcionales a los gigantes supermasivos que se encuentran en el corazón de las más grandes. Ahora, podría ayudar a resolver este misterio.
Si bien se teorizó sobre ellos desde 1915, las evidencias observacionales (aunque indirectas) iniciales de los agujeros negros datan de 1964, pero la primera imagen visible se obtuvo en 2019. “Antes, se detectaban fenómenos muy energéticos que solo podían deberse a la existencia de un agujero negro –destaca el astrofísico–, emisiones de rayos gamma y de rayos X, por ejemplo. Tardamos mucho en tener suficiente potencia de observación para verlos. En breve, se espera que el Event Horizon Telescope ofrecerá la imagen del agujero negro del centro de nuestra galaxia y entonces tendremos dos”.
A Henize 2-10 se la considera una galaxia enana porque tiene veinte veces menos masa que la Vía Láctea: se estima que esta última tiene unas doscientos mil millones de estrellas, y aquella, unas diez mil millones. Sin embargo, desde 2011 se sabe que en su centro alberga un agujero negro muy masivo, del orden de un millón de masas solares. “Fue una sorpresa, porque el de nuestra galaxia, que es 20 veces más grande, tiene cuatro millones de masas solares, y durante mucho tiempo que se creyó que las pequeñas no poseían agujeros negros super masivos”, comenta el investigador.
También se planteó que los agujeros negros alojados en el centro de las galaxias estaban relacionados con la masa de éstas, pero eso se verifica en las grandes. “Por ejemplo –ilustra Giribet–, si una galaxia es cien veces, más ‘pesada’ que la Vía Láctea, el agujero negro del centro es típicamente cien veces más masivo. Esa relación lineal entre la masa de la galaxia y del agujero negro era una ley que no se entendía muy bien, pero que parecía cumplirse. Ahora sabemos que (por lo menos a veces) esta relación no se da en las galaxias enanas. El agujero negro de Henize 2-10 debería ser 20 veces más chico que el de la Vía Láctea, pero solo es un poquito menor. Y lo mismo ocurre con la galaxia enana Leo I, que también alberga uno supermasivo”.
Otra pregunta todavía sin respuesta es porqué en el centro de las galaxias hay agujeros negros. Hay varias especulaciones. Dada la proporcionalidad establecida entre ambos, se cree que deben cumplir algún rol en su formación. “Los agujeros negros que están en el centro de galaxias son muy masivos, pueden equivaler a millones o miles de millones de masas solares; sin embargo, no son nada al lado de la masa total de esas estructuras estelares. Por ejemplo –propone Giribet–, la Vía Láctea tiene un agujero negro de cuatro millones de masas solares, pero está constituida por centenares de miles de millones de soles. Es decir que el agujero negro no la ‘domina’ dinámicamente. Si uno lo mueve, no alcanza para desplazar la galaxia. ¿Por qué terminan en el centro? Podría ocurrir que en su derrotero fueran acarreando estrellas en torno de ellos, que fueran como una especie de embudo. Hay algo que se desconoce. Estamos aprendiendo que las galaxias enanas también tienen agujeros negros muy masivos y esto nos permitirá, si reunimos más ejemplos, dilucidar qué rol cumplen en la formación de las galaxias desde su nacimiento. Creo que en los próximos diez años lo entenderemos mejor”.
Cerrar sesión