La gravedad que dobla la luz revela uno de los agujeros negros más grandes jamás descubiertos
Un equipo de astrónomos ha descubierto uno de los agujeros negros más grandes jamás encontrados, aprovechando un fenómeno llamado lente gravitacional.
El equipo, dirigido por la Universidad de Durham, Reino Unido, utilizó lentes gravitacionales, donde una galaxia en primer plano desvía la luz de un objeto más distante y la amplifica, y simulaciones de supercomputadoras en las instalaciones de DiRAC HPC, lo que permitió al equipo examinar de cerca cómo la luz es desviada por un agujero negro dentro de una galaxia a cientos de millones de años luz de la Tierra.
Encontraron un agujero negro ultramasivo, un objeto de más de 30 mil millones de veces la masa de nuestro sol, en la galaxia de primer plano, una escala rara vez vista por los astrónomos.
Es el primer agujero negro descubierto con esta técnica, en la que el equipo simula la luz viajando por el universo cientos de miles de veces. Cada simulación incluye un agujero negro de diferente masa, alterando el camino de la luz hacia la Tierra.
Cuando los investigadores incluyeron un agujero negro ultramasivo en una de sus simulaciones, el camino tomado por la luz de la galaxia distante para llegar a la Tierra coincidió con el camino visto en las imágenes reales capturadas por el Telescopio Espacial Hubble.
Los resultados se publican hoy en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
El autor principal, el Dr. James Nightingale, del Departamento de Física de la Universidad de Durham, dijo: «Este agujero negro en particular, que tiene unas 30 mil millones de veces la masa de nuestro sol, es uno de los más grandes jamás detectados y está en el límite superior del tamaño que tenemos». Creo que teóricamente pueden convertirse en agujeros negros, por lo que este es un descubrimiento extremadamente emocionante».
La lente gravitacional ocurre cuando el campo gravitacional de una galaxia en primer plano parece desviar la luz de una galaxia en segundo plano, lo que significa que la observamos más de una vez.
Como una lente real, esto también magnifica la galaxia de fondo, lo que permite a los científicos estudiarla con mayor detalle.
El Dr. Nightingale dijo: «La mayoría de los agujeros negros más grandes que conocemos están en un estado activo, donde la materia que se acerca al agujero negro se calienta y libera energía en forma de luz, rayos X y radiación». ‘
«Sin embargo, las lentes gravitacionales permiten estudiar agujeros negros inactivos, lo que actualmente no es posible en galaxias distantes. Este enfoque podría permitirnos detectar muchos otros agujeros negros más allá de nuestro universo local y revelar cómo estos objetos exóticos evolucionaron más en el tiempo cósmico». »
El estudio, que también incluye al Instituto Max Planck de Alemania, abre la tentadora posibilidad de que los astrónomos puedan descubrir muchos más agujeros negros ultramasivos e inactivos de lo que se pensaba anteriormente, y estudiar cómo llegaron a ser tan grandes.
La historia de este descubrimiento en particular comenzó en 2004 cuando el profesor Alastair Edge, astrónomo de la Universidad de Durham, notó un arco gigante de una lente gravitacional mientras examinaba imágenes de un estudio de galaxias.
Avance rápido 19 años y con la ayuda de imágenes de muy alta resolución del Telescopio Hubble de la NASA y las instalaciones de la supercomputadora DiRAC COSMA8 de la Universidad de Durham, el Dr. Nightingale y su equipo pudieron revisar esto y explorar más.
El equipo espera que este sea el primer paso para permitir una exploración más profunda de los misterios de los agujeros negros, y que los futuros telescopios a gran escala ayuden a los astrónomos a estudiar agujeros negros aún más distantes para aprender más sobre su tamaño y escala.
Más información:
James Nightingale et al, Abell 1201: Detección de un agujero negro ultramasivo en una lente gravitacional fuerte, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad587
Información del diario:
Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society
