Habría relación entre la masa de los agujeros negros de una galaxia y su número de cúmulos globulares

Se observa una correlación entre la masa del agujero negro supermasivo central en una galaxia y la cantidad de cúmulos globulares que ésta contiene

A menudo en astronomía, una propiedad observable delinea otra propiedad de difícil detección. La actividad de rayos X se puede utilizar para determinar el calentamiento turbulento de la fotósfera de las estrellas, y el CO se usa para estudiar el H2 frío. A veces, las correlaciones tienen sentido. La actividad en las estrellas produce las emisiones de rayos-X. Otras veces, la indicación parece emparentada lejanamente.

Este es el caso del reciente descubrimiento de una correlación entre la masa del agujero negro central en una galaxia y la cantidad de cúmulos globulares que ésta contiene. ¿Qué puede mostrarle esta correlación a los astrónomos?

Se sabe que la masa de un agujero negro supermasivo se relaciona fuertemente con otras características de su galaxia anfitriona. Se ha identificado que se relaciona con las velocidades y las masas de las estrellas, con la luminosidad de la protuberancia central de las galaxias espirales y la cantidad de materia oscura presente. Debido a que la materia oscura del halo de las galaxias y la luminosidad de ésta se corresponden también con la cantidad de cúmulos globulares, Andreas Buekert, del Instituto Max-Planck de Física Estraterrestre, y Scott Tremaine, de Princeton, se preguntaron si podían eliminar los intermediarios de la materia oscura y la luminosidad y seguir teniendo una relación entre la masa del agujero negro supermasivo central de una galaxia y la cantidad de cúmulos globulares.

Su investigación inicial involucró 13 galaxias, pero el estudio que siguió de Gretchen y William Harris acrecentó el número de galaxias estudiadas a 33. El resultado de esta investigación determina que, en las galaxias elípticas, es evidente la relación entre la masa de los agujeros negros supermasivos centrales y la cantidad de cúmulos globulares. Sin embargo, en las galaxias lenticulares parec no haber una correlación clara. Si bien parece existir una tendencia en las espirales clásicas, la pequeña cantidad de casos (4) no permite determinar una estadística firme independiente, pero parece seguir la tendencia de las galaxias elípticas.

Si bien aparece una correlación fuerte en la mayoría de los casos, aproximadamente el 10% de las galaxias incluidas en las encuestas más grandes dieron valores que quedaron fuera. Esto incluye a la Vía Láctea, que tiene una masa del agujero negro supermasivo central que se aparta de la esperada por la cantidad de cúmulos. Los autores del estudio original sospechan que una posible fuente de error es que, en algunos casos, los objetos identificados como cúmulos globulares pueden haber sido mal identificados y ser, en realidad, los núcleos de galaxias enanas que fueron despojadas por la gravedad. De todos modos, la relación tal y como está en la actualidad parece ser bastante fuerte, y queda definida aún más estrechamente la correlación entre la masa del agujero negro supermasivo y la dispersión de velocidad que implicaba la posible relación en primer lugar. Aún queda inexplicada la causa de la discordancia en las galaxias lenticulares, y no se han postulado razones aún.

¿Pero cuál es la causa de esa relación inusual? Ambos grupos de autores sugieren que la conexión está en la formación de los objetos. Si bien son distintas en muchos aspectos, ambas son alimentadas por acontecimientos de fusión; los agujeros negros ganan masa por acreción de gas y los cúmulos globulares se forman a menudo como resultado de los choques y las interacciones. Además, la mayoría de los dos tipos de objetos se formaron a grandes corrimiento al rojo.

Referencias de publicación: A correlation between central supermassive black holes and the globular cluster systems of early-type galaxies y The Globular Cluster/Central Black Hole Connection in Galaxies

Fuente: Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti

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