Un equipo de astrónomos que trabajan con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han descubierto que Markarian 231 (Mrk 231), la galaxia más cercana a la Tierra que alberga un cuásar, es alimentada por dos agujeros negros centrales girando furiosamente uno alrededor del otro
El hallazgo indica que puede ser común que los cuásares —los núcleos brillantes de las galaxias activas— alberguen dos agujeros negros supermasivos centrales que se orbitan uno al otro, como resultado de la fusión de dos galaxias. Al igual que un par de patinadores que giran, el dúo de agujeros negros genera enormes cantidades de energía que hace que el núcleo de la galaxia anfitriona eclipse el brillo de la población estelar de la galaxia, de miles de millones de estrellas. A estos objetos los científicos los identifican como cuásares.
Los científicos analizaron en el archivo del Hubble las observaciones de la radiación ultravioleta emitida desde el centro de Mrk 231, descubriendo lo que describen como «propiedades extremas y sorprendentes.»
Si sólo hubiese un agujero negro presente en el centro del cuásar, todo el disco de acreción de gas caliente que lo rodea brillaría en rayos ultravioleta. En lugar de ello, el brillo ultravioleta del disco de polvo decae abruptamente hacia el centro. Esto proporciona evidencia observacional de que el disco tiene un gran hueco en forma de rosquilla que rodea el agujero negro central. La mejor explicación para estos datos observados, sobre la base de modelos dinámicos, es que el centro del disco ha tomado esa forma por la acción de dos agujeros negros en órbita uno alrededor del otro. El segundo agujero negro, más pequeño, órbita en el borde interior del disco de acreción, y tiene su propio mini-disco con su correspondiente resplandor ultravioleta.
«Estamos muy entusiasmados con este hallazgo, ya que no sólo muestra la existencia de un sistema binario muy apretado de agujeros negros en Mrk 231, sino que también abre una nueva forma de buscar sistemáticamente agujeros negros binarios por medio de la naturaleza de su emisión de luz ultravioleta», dijo Youjun Lu, de los Observatorios Astronómicos Nacionales de China, de la Academia China de las Ciencias.
«La estructura de nuestro universo, como esas galaxias gigantes y cúmulos de galaxias, crece al fusionarse los sistemas más pequeños para formar otros más grandes, y los agujeros negros binarios son consecuencias naturales de estas fusiones de las galaxias», añadió el co-investigador Xinyu Dai de la Universidad de Oklahoma.
Se estima que el agujero negro central posee 150 millones de veces la masa de nuestro Sol, y el compañero 4 millones de masas solares. Este dinámico dúo completa una órbita alrededor del otro cada 1,2 años.
El agujero negro de menor masa es el remanente de una galaxia más pequeña que se fusionó con Mrk 231. La evidencia de una reciente fusión proviene de la asimetría de la galaxia, y las largas colas de estrellas azules jóvenes.
El resultado de la fusión fue hacer que Mrk 231 sea una galaxia energética con un ritmo de formación estelar 100 veces mayor que el de nuestra galaxia, la Vía Láctea. El gas que cae al agujero alimenta la maquinaria del agujero negro, disparando flujos y produciendo una turbulencia en el gas que incita una tormenta de nacimiento de estrellas.
Se prevé que los agujeros negros binarios giren en espiral cada vez más cerca y colisionen dentro de unos pocos cientos de miles de años.
Mrk 231 se encuentra 581 millones de años-luz de distancia.
Los resultados fueron publicados en en la edición del 14 de agosto 2015 de The Astrophysical Journal.
Fuente: Sitio Hubble. Aportado por Eduardo J. Carletti
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