5/Jul/04
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Un agujero negro colosal sorprende a los científicos
Un equipo de astrónomos han encontrado un colosal agujero negro, tan antiguo que no están
seguros de cómo tuvo el tiempo suficiente para llegar a su tamaño actual, equivalente a
unos 10.000 millones de veces la masa del Sol.
Ubicado en el corazón de una galaxia lejana, el agujero negro parece tener unos
12.700 millones de años de edad, lo que significa que se formó apenas mil millones de
años después del comienzo del universo y es uno de los más antiguos agujeros negros
supermasivos que se conocen.
Dicen los investigadores que este agujero negro es lo suficientemente grande como para
contener a mil de nuestros sistemas solares y tiene aproximadamente la masa de todas las
estrellas de la Vía Láctea.
"El universo era tremendamente joven en el momento que se formó este objeto", dijo el
astrónomo Roger Romani, un profesor asociado de la Universidad de Stanford y líder del
equipo que encontró el agujero negro. "La comprensión de cómo logró la masa suficiente
como para alcanzar este tamaño, es todo un reto".
Romani le dijo a Space.com que el agujero negro es único porque data de un período
inmediatamente posterior al que los investigadores llaman "Edad Oscura", una época en
que el universo se enfrió luego del Big Bang inicial de hace 13.700 millones de años.
Ese período de enfriamiento duró unos mil millones de años, hasta que comenzaron a
aparecer los primeros agujeros negros, estrellas y galaxias, agregó. La investigación
fue publicada en la versión online del Astrophysical Journal Letters.
Invisibles a simple vista, los agujeros negros solamente pueden ser detectados por la
radiación que proyectan y su influencia gravitatoria sobre sus vecinos estelares. En
general, los astrónomos concuerdan en que los agujeros negros se presentan en al menos
dos tipos; estelares y supermasivos. Los agujeros negros estelares se forman cuando
colapsan estrellas masivas con unas pocas veces el tamaño del Sol, mientras que sus
contrapartes supermasivas pueden alcanzar masas de miles de millones de Soles.
Se cree que en el centro de nuestra Vía Láctea hay un agujero negro supermasivo con una masa
de unos millones de Soles, y algunos de los más supermasivos observados hasta la fecha
llegan a tener una masa de hasta dos mil millones de Soles, según los investigadores.
La determinación precisa de la masa del agujero negro encontrado por el equipo de Romani,
que ha sido denominado Q0906+6930, es un asunto algo difícil a causa de su lejanía.
"Los agujeros negros muy masivos como éste son escasos, así que uno debería realmente
sospechar un poco al principio", dijo Romani.
El agujero negro, llamado también "blazar" porque expide chorros de radiación en dirección
aproximada hacia la Tierra, está ubicado en el centro de una galaxia que se encuentra a
unos 12.700 millones de años luz en la constelación de la Osa Mayor.
Como el blazar está tan distante, no hay vecinos cercanos que delaten los potenciales
efectos gravitatorios, y buena parte de la radiación que emite es absorbida por el gas
y el polvo que existe entre él y la Tierra, dijo Romani.
"Realmente, está demasiado lejos como para poder realizar una medición orbital directa
que pueda ayudar a determinar su masa", dijo Romani, agregando que él y sus colegas
tuvieron que estimar su masa basados en un método cuantitativo que incluye la medición
de la velocidad de las partículas y el desplazamiento Doppler de sus líneas de emisión
infrarrojas. "Lo mejor que se puede hacer es estudiar una región más amplia del espectro,
para conseguir más líneas de emisión".
El año próximo, los investigadores planear examinar las emisiones de rayos-X del blazar
con el Very Large Baseline Array, y realizar otras mediciones para calcular más
exactamente la masa del objeto, y eventualmente realizar estudios de rayos gamma para
afinar aún más sus números.
El blazar que encontraron Romani y sus colegas es uno de los aproximadamente 200 que han
catalogado hasta la fecha, en preparación para el Telescopio Espacial de Rayos Gamma de
Gran Área (GLAST = Gamma Ray Large Area Space Telescope), cuyo lanzamiento está
planificado para 2007. Los investigadores están usando una colección de observaciones
ópticas, de rayos gamma y de radio para su estudio.
Como esa misión apunta a estudiar las fuentes de radiación de alta energía como los
pulsares y las estrellas neutrónicas giratorias y otras, los investigadores querían ser
capaces de filtrar la interferencia de los blazares antes de que comenzaran las
operaciones de GLAST. Pero el descubrimiento del blazar Q0906+6930 ha presentado algunos
beneficios científicos adicionales.
"Esto sugiere que el fenómeno blazar se presentó mucho antes de lo que pensábamos", dijo
Romani acerca del agujero negro. "Así que realmente nos impulsa a continuar con los
escenarios de formación que teníamos para los agujeros negros".
El estudio concienzudo del chorro del blazar podría también proporcionar a los astrónomos
una buena idea de toda la materia que existe entre la Tierra y el agujero negro masivo,
ya que tiene que pasar a través de todo ese material antes de alcanzar los telescopios de
los investigadores.
"De modo que ésa es una forma de utilizar este objeto extraño y anómalo, para ayudarnos
a comprender a nuestro universo", dijo Romani, añadiendo que él y sus colegas planean
continuar su caza de blazares hasta que GLAST comience a funcionar. "Pero me sorprendería
mucho si encontráramos un gran número de esos objetos".