Ambos agujeros negros supermasivos están tan cerca uno del otro que acabarán fusionándose en un agujero negro gigantesco dentro de 250 millones de años
Eduardo Martínez de la Fe
Dos agujeros negros supermasivos, descubiertos a 89 millones de años luz de la Tierra, son los más cercanos a nuestro planeta jamás observados. Separados entre sí por 1.600 años luz, dentro de 250 millones de años se fusionarán en un agujero negro monstruoso.
Utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO), los astrónomos han descubierto una pareja de agujeros negros supermasivos a 89 millones de años luz de la Tierra, que son los más cercanos a nuestro planeta jamás observados.
Ambos agujeros negros supermasivos están tan cerca uno del otro que acabarán fusionándose en un agujero negro gigantesco dentro de 250 millones de años, destacan los investigadores en un comunicado.
La Tierra será muy diferente cuando eso ocurra: dentro de 250 millones de años, seguramente los continentes del planeta se habrán fusionado de nuevo en la así llamada Pangea Última.
La pareja de agujeros negros supermasivos ha sido localizada en la galaxia NGC 7727, en la constelación de Acuario. El anterior récord de proximidad estaba en la galaxia NGC 6240, localizada a 470 millones de años luz de la Tierra: aunque tiene dos agujeros negros supermasivos en su interior, la distancia a la que está no ha permitido medir bien sus propiedades.
Ocultos en galaxias
Los agujeros negros supermasivos se esconden en el centro de las galaxias masivas y, cuando dos de esas galaxias se fusionan, los agujeros negros terminan en curso de colisión.
El par de NGC 7727 bate el récord de la separación más pequeña entre dos agujeros negros supermasivos, ya que están a solo 1.600 años luz de distancia entre ellos.
La fusión de agujeros negros como estos podría explicar el proceso de formación de los agujeros negros más masivos del universo, explican los investigadores.
Los astrónomos pudieron determinar las masas de los dos objetos observando cómo influye la atracción gravitacional de los agujeros negros en el movimiento de las estrellas que hay a su alrededor.
La comunidad astronómica sospechaba que la galaxia albergaba dos agujeros negros, pero no habían podido confirmar su presencia hasta ahora, ya que no se aprecian grandes cantidades de radiación de alta energía proveniente de su entorno inmediato, lo que los delataría.
¿Más reliquias?
«Nuestro hallazgo implica que podría haber muchas más de estas reliquias fruto de fusiones de galaxias por ahí y pueden contener muchos agujeros negros masivos ocultos que aún esperan ser encontrados», afirma la autora principal, Karina Voggel.
Y añade: «El número total de agujeros negros supermasivos conocidos en el universo local podría aumentar en un 30 por ciento».
Se espera que la búsqueda de parejas de agujeros negros supermasivos ocultos de manera similar dé un gran salto adelante con el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que comenzará a operar a finales de esta década en el desierto de Atacama, en Chile.
Según el coautor, Steffen Mieske, astrónomo de ESO en Chile y Jefe de Operaciones Científicas de ESO en Paranal, «la detección de esta pareja de agujeros negros supermasivos es solo el comienzo. Con el instrumento HARMONI del ELT podremos hacer detecciones como esta considerablemente más allá de lo que es posible actualmente. El ELT de ESO será fundamental para comprender estos objetos».
José Miguel Mas Hesse. CAB. J. Miguel Mas-Hesse: Conocemos las propiedades de 2 agujeros negros supermasivos en una galaxia «relativamente» cercana a la nuestra
José Miguel Mas Hesse, Doctor en Astrofísica por la Universidad Complutense y director del Departamento de Astrofísica del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), explica a Tendencias21 que este descubrimiento es especialmente relevante por la cercanía a la Tierra de este par de agujeros negros, lo que nos permite observarlos con una precisión sin precedentes.
Aunque no ha participado directamente en este trabajo, José Miguel Mas Hesse es el coordinador español de la red de difusión de ESO. Su trabajo se centra en el estudio de galaxias mucho más alejadas, en los confines del Universo, a 13.000 millones de años luz.
¿Cuál es el contexto en el que se produce este descubrimiento?
Ya en los años 60 del siglo XX se descubrieron alguna galaxias que contenían en su interior agujeros negros «supermasivos», esto es, con la masa de varios millones de soles. En función de sus propiedades observacionales han recibido el nombre de cuásares, galaxias activas, galaxias tipo Seyfert o blazares. Cómo se han llegado a formar esas acumulaciones de masa en volúmenes tan pequeños como puede serlo el Sistema Solar hasta la órbita de Saturno, es algo que todavía no comprendemos bien.
Por otra parte, el 14 de septiembre se detectó por primera vez en el observatorio LIGO el primer flash de ondas gravitacionales, producido por la fusión de dos agujeros negros de varias decenas de masas solares. Las ondas gravitacionales habían sido predichas por la Relatividad General de Einstein, pero hicieron falta casi 100 años para que se pudieran detectar. Esta detección fue importante porque, además, mostró una vía para que los agujeros negros vayan creciendo por fusión entre ellos con el paso del tiempo, y dio luz a posibles mecanismos de formación de los agujeros negros supermasivos en otras galaxias.
¿Por qué son relevantes los nuevos resultados?
Los resultados que ahora se publican son especialmente relevantes porque por primera vez se ha conseguido caracterizar las propiedades de 2 agujeros negros supermasivos en una galaxia «relativamente» cercana a la nuestra: a una distancia de 89 millones de años luz. Parece mucho, pero es que las galaxias lejanas que observamos están a 13.000 millones de años luz de distancia.
Los investigadores han encontrado que el agujero negro que se encuentra en el núcleo de NGC 7727 tiene 154 millones de veces la masa del Sol, mientras que el agujero negro que orbita en torno a él tiene «solamente» 6,3 millones de masas solares. Se espera que se vayan acercando poco a poco, hasta que en unos 250 millones de años colapsen y se fusionen, dando lugar a un potente estallido de ondas gravitacionales, que tal vez nuestros descendientes puedan estudiar (¡si es que queda alguien por aquí!).
Con el telescopio ELT de ESO, que se espera entre en funcionamiento en la segunda mitad de esta década, se podrán observar este tipo de objetos con mayor detalle y a mayor distancia, proporcionando nuevos ejemplos con los que conocer mejor su origen y evolución.
¿Qué implicaciones tiene la presencia de este par de agujeros negros tan cerca de la Tierra?
Para nuestro planeta las implicaciones son mínimas, ya que estos fenómenos se producen a gran distancia. Pero su estudio nos permite comprender mejor el proceso de formación y evolución de los agujeros negros, las fusiones entre ellos que dan lugar a objetos más masivos, y, en general, conocer mejor cómo funciona la Gravedad, que es la maquinaria que mueve el Universo.
No olvidemos que nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, alberga un agujero negro de 4 millones de masas solares, situado a sólo 26.000 años luz de la Tierra. Si algo le pasara (¡o le hubiera pasado ya en los últimos miles de años, la información tarda 26.000 años en llegarnos!) entonces sí que podría afectar a nuestro planeta.
Referencia
First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation, Karina T. Voggel et al. Astronomy & Astrophysics, 2021. DOI:10.1051/0004-6361/202140827.
Foto superior: Primer plano y visión amplia de la pareja de agujeros negros supermasivos más cercana a la Tierra. ESO.
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