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27/7/07 - DJ:

¿Hay un segundo agujero negro oculto en el corazón de la Vía Láctea?

La evidencia a la fecha no es conclusiva, pero los astrónomos dicen que una prueba relativamente simple podría establecer el asunto: buscar por un par de estrellas huyendo de la galaxia a gran velocidad.

Ilustración de una estrellas huyendo velozmente de un agujero negro. Crédito:Ruth Bazinet, CfA

Los astrónomos creen que hay un colosal agujero negro -que pesa unas 3.6 millones de veces más que la masa del Sol- en el centro de la Vía Láctea. Pero algunos sostienen que hay un segundo agujero negro que pesa entre 1000 y 10000 soles.

La evidencia viene de observaciones de un cúmulo de jóvenes estrellas localizado sólo una fracción de un año luz del monstruoso agujero negro, donde las fuerzas gravitacionales deberían prevenir la formación de cualquier estrella. El cúmulo podría haberse formado a gran distancia y haber migrado, sin embargo, si contiene un agujero negro medio que fue gravitacionalmente arrastrado hacia el centro galáctico.

Pero ha sido imposible probar la sugerencia. Ahora, Lu y sus colegas dicen que el caso podría cerrarse si los astrónomos encuentran un par de estrellas hiperveloces huyendo de la peligrosa región.

Tres son multitud
Desde diciembre de 2004 se han encontrado diez de estos veloces demonios cósmicos. El primero fue cronometrado a 850 km por segundo, suficientemente veloz como para eventualmente escapar totalmente de la galaxia.

Los astrónomos piensan que algo muy masivo debe estar acelerando las estrellas y que la aceleración se origina en la interacción entre tres objetos, aunque cuáles son esos objetos está aún en debate.

En un escenario, un par de estrellas vagan muy cerca a un agujero negro supermasivo y una es capturada mientras la otra sale despedida a gran velocidad. En otro escenario, una estrella se aproxima a un par de agujeros negros y es ejectada velozmente.

Ahora, Youjun Lu, un astrofísico de la Universidad de California en Santa Cruz, USA, y sus colegas dicen que hay una prueba observacional para distinguir entre estos dos mecanismos.

Sus cálculos sugieren que encontrar un par de estrellas hiperveloces disparadas hacia el espacio a 1000 km/seg o más podría ser una "evidencia definitiva" de la existencia de dos grandes agujeros negros en la Vía Láctea.

Esfera de influencia
Debido a sus órbitas uno alrededor de otro, dos agujeros negros generarían una mayor esfera de influencia en su entorno que uno simple. Por lo que si fueran aproximados por un par de estrellas que estuvieran muy cercanas entre sí (menos de un tercio la distancia entre la Tierra y el Sol), tratarán al par estelar como una simple estrella y los dispararán a hipervelocidades.

Según el científico, esto no ocurriría con un único agujero negro ya que trataría al par estelar individualmente, capturando a una estrella y expulsando a la otra.

"Para un agujero negro simple, la probabilidad de ejectar un par binario a hipervelocidad es insignificante" dijo el científico.

Lu dice que cerca de 10% de las estrellas en los alrededores del Sol tienen una compañera cercana. Por lo que si esa proporción es la misma en el centro galáctico, una de las 10 estrellas hiperveloces que ya han sido encontradas podría ser en realidad una binaria.

Las estrellas están a mucha distancia como para distinguir si son simples o dobles. Pero sus espectros debería revelar si se tambalean debido al tirón gravitacional de una cercana compañía. El tambaleo debería variar con el período de las estrellas alrededor de la otra, que se espera sea desde día a semanas.

Fácil de probar
Warren Brown, un astrónomo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), lideró un equipo que encontró ocho de las 10 estrellas hiperveloces. Él espera volver a observar todas ellas para buscar estas señales.
"Pienso que es una predicción fácil de probar observacionalmente", comentó el científico.

Lu dice que encontrar un segundo agujero negro en la Vía Láctea no sólo explicaría el jóven cúmulo estelar encontrado allí, sino que enrredaría las teorías estándar de cómo crecen las galaxias.

Se piensa que las galaxias se forman a través de la fusión entre galaxias menores o cúmulos estelares, cada uno de los cuales podría contener su propio agujero negro. Con el tiempo, los agujeros negros se acercan y eventualmente también se fusionan.

Brown está de acuerdo en que el agujero supermasivo de nuestra galaxia podría haber crecido al fusionarse con otro en el pasado, pero cree que la evidencia apunta a un único agujero negro en el centro galáctico hoy.

"Un único agujero negro parece ser el escenario más probable en mi mente", dice. "Pero no hay evidencia de que un segundo agujero negro no estuviera allí hace 100 millones de años y se fusionara y ahora no lo veamos".


Fuentes y links relacionados


  • Nota en NewScientist, por Maggie McKee

  • Paper:Hypervelocity binary stars: smoking gun of massive binary black holes, Youjun Lu, Qingjuan Yu, D.N.C. Lin, ApJL in press

  • Astroseti:Dos estrellas rumbo al exilio intergaláctico


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