Podría haber miles de agujeros negros en el centro de nuestra galaxia
El descubrimiento de una docena de agujeros negros binarios podría ayudar a los científicos a entender mejor las ondulaciones en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales.
Se ha descubierto una manada de agujeros negros reunida en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y dicho descubrimiento sugiere que existe una población mucho mayor de agujeros negros escondida por la galaxia. El hallazgo ofrece un nuevo banco de pruebas para entender las ondulaciones en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales.
Durante años, los científicos han sabido que un monstruoso agujero negro se encuentra en medio de la galaxia. Este objeto compacto, llamado Sagitario A* (Sgr A*), tiene 4 millones de veces la masa de nuestro Sol, pero se encuentra en una región del espacio no mucho mayor que la distancia entre la Tierra y nuestra estrella.
Los científicos llevan mucho tiempo sospechando que hasta 20 mil agujeros negros orbitaban en el centro de la galaxia. Pero, como su nombre indica, no es fácil observar agujeros negros de forma directa.
Para superar este obstáculo, un equipo de astrónomos empezó a buscar sistemas binarios estelares, específicamente aquellos con agujeros negros emparejados con estrellas. En estos casos, la materia de la estrella cae en su compañero ultradenso y se forma un remolino de gas conocido como disco de acreción alrededor de las fauces del agujero negro. Este disco de gas sobrecalentado emite rayos X que los astrónomos pueden detectar.
"Son solo la punta del iceberg", afirma Chuck Hailey, astrofísico en el Laboratorio de Astrofísica de Columbia y autor principal del estudio, publicado en la revista Nature. "Pero la única forma de encontrar estos agujeros negros es buscar estas marcas", reconoce.
¿Miles más?
A continuación, el equipo buscó sistemas binarios de agujeros negros que se encontraran a unos 3.000 años luz de Sgr A* y que estuvieran moviéndose de una forma que sugiriera que estaban cayendo en el interior de su primo supermasivo.
"Durante un largo periodo de tiempo, se esperaría que estos agujeros negros se precipitaran en el agujero negro supermasivo, donde quedarían atrapados en órbita", afirma Hailey.
Los astrónomos esperan que haya más agujeros negros acumulados en torno al masivo centro galáctico que agujeros negros extendidos por la galaxia. Así que, basándose en los nuevos hallazgos, los autores del estudio creen que existen hasta 500 sistemas binarios con un agujero negro en la Vía Láctea y que la galaxia alberga hasta 10 mil agujeros negros en total.
Llegaron a esta conclusión mediante el razonamiento de que los agujeros negros con discos de acreción visibles son solo una pequeña muestra de todos los que existen.
"Imagina estar en medio de un campo de fútbol con un montón de bombillas de 100 vatios y bombillas de 10 vatios", afirma Hailey. "Ahora, extiende esas bombillas a lo largo de kilómetro y medio. Todavía puedes ver las de 100 vatios, pero puede que no veas las de 10. Si conoces las proporciones del campo de fútbol, puedes deducir la cantidad de bombillas tenues que no se ven a kilómetro y medio", agrega.
Esta conclusión se basa en una teoría de que uno de cada 20 agujeros negros se aferran a una estrella. Pero Hailey afirma que, aunque la teoría no es del todo precisa, es probable que la galaxia albergue muchos más agujeros negros que los 60 que hemos observado hasta ahora.
"Supongamos que la teoría es incorrecta, incluso por un factor de dos o tres", explica. "Nos valdría. Si hay 1.000 ahí fuera, sería espectacular, si lo comparamos con no haber encontrado ninguno", añade.
¿Qué nos pueden enseñar los agujeros negros?
El centro de la Vía Láctea es el agujero negro supermasivo más cercano que los científicos pueden estudiar y el mejor laboratorio para probar cómo interactúan los objetos hacinados en el espacio.
Hailey señala que el hallazgo también tiene implicaciones para quienes estudian las ondas gravitacionales, las ondulaciones en el espacio-tiempo creadas por fenómenos cósmicos potentes, como la colisión entre objetos masivos. Saber cuántos agujeros negros hay ahí fuera podría ayudar a los científicos que estudian las ondas gravitacionales a predecir qué ondas pueden atribuirse a agujeros negros y cómo se forman.
