Una colaboración entre los telescopios espaciales Hubble y Chandra ha revelado un nuevo posible integrante de una rara categoría de agujeros negros conocidos como intermedios. Este hallazgo podría arrojar luz sobre la evolución de los agujeros negros en el universo.
Astrónomos identifican un nuevo candidato a agujero negro intermedio gracias a Hubble y Chandra
En un reciente estudio publicado en la revista Astrophysical Journal, los astrónomos han identificado un nuevo candidato a agujero negro de masa intermedia (IMBH, por sus siglas en inglés) denominado NGC 6099 HLX-1. Este objeto, ubicado a unos 40.000 años luz del centro de la galaxia elíptica gigante NGC 6099, en la constelación de Hércules, emite intensos rayos X que sugieren un evento de disrupción de marea, donde una estrella es destrozada por las fuerzas gravitacionales del agujero negro.
Desde los años 90, el Hubble ha revelado la existencia de agujeros negros supermasivos en el centro de casi todas las galaxias, mientras que los agujeros negros de masa estelar, que surgen tras la muerte de estrellas masivas, son mucho más abundantes. Sin embargo, los agujeros negros de masa intermedia, con masas que oscilan entre cientos y cientos de miles de veces la del Sol, son extremadamente difíciles de detectar debido a que no consumen grandes cantidades de material como los agujeros negros supermasivos, que residen en el centro de las galaxias. A diferencia de los supermasivos, no suelen emitir mucha radiación, salvo en los raros momentos en los que consumen una estrella.
Precisamente eso es lo que ocurrió con HLX-1. Astrónomos detectaron por primera vez su emisión inusual en 2009 gracias a Chandra. Posteriores observaciones con el telescopio europeo XMM-Newton permitieron seguir su evolución. El objeto alcanzó su máximo brillo en 2012, aumentando su luminosidad unas 100 veces, y luego comenzó un descenso que se mantuvo hasta 2023. De acuerdo con los expertos, esto concuerda con un evento de disrupción por marea, donde el agujero negro destruye y consume una estrella que se aproxima demasiado.
Hubble encontró evidencia de un cúmulo estelar alrededor del agujero negro, lo que explicaría su «festín» estelar: las estrellas están tan densamente agrupadas que se encuentran a apenas unos meses luz unas de otras. Este entorno proporciona combustible constante para alimentar al agujero negro. Los rayos X detectados indican temperaturas de hasta 3 millones de grados Celsius.
«Si tenemos suerte, encontraremos más agujeros negros flotantes que repentinamente adquieren brillo en rayos X debido a un evento de disrupción de marea. Si logramos realizar un estudio estadístico, esto nos dirá cuántos de estos IMBH hay, con qué frecuencia disrupcionan una estrella y cómo las galaxias más grandes han crecido al ensamblar galaxias más pequeñas», dijo en un comunicado Roberto Soria, coautor del estudio, del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF).
El descubrimiento de NGC 6099 HLX-1 podría ayudar a resolver preguntas fundamentales sobre la formación de los agujeros negros supermasivos. Una teoría sugiere que los IMBHs actúan como “semillas” que, al fusionarse, dan lugar a agujeros negros más masivos durante las colisiones de galaxias. Las observaciones de Hubble han mostrado que la masa de un agujero negro está relacionada con la de su galaxia anfitriona, lo que apoya esta idea. Otros sostienen que los supermasivos podrían formarse directamente a partir del colapso de nubes de gas en el universo primitivo, como sugieren algunas observaciones del telescopio James Webb.