Una nueva investigación muestra que el agujero negro supermasivo central de la Vía Láctea se formó fusionándose con otro agujero negro hace unos 9 mil millones de años. El descubrimiento, utilizando datos del Telescopio Horizonte de Sucesos, ayuda a explicar la rápida rotación y desalineación del agujero negro con la galaxia.
El origen de los agujeros negros supermasivos, que pesan más de un millón de veces la masa del Sol y se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias, sigue siendo uno de los mayores misterios del universo.
Ahora, investigadores del Centro de Astrofísica de Nevada (NCfA) de la UNLV han encontrado pruebas convincentes de que el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A* (SgrA*), probablemente se formó a partir de una fusión cósmica pasada.
El estudio se basa en observaciones recientes del Event Horizon Telescope (EHT), que capturó la primera imagen directa de Sagitario A* en 2022, publicada recientemente en la revista Nature Astronomy. El EHT es el resultado de una colaboración de investigación global que sincroniza datos de ocho observatorios de radioastronomía existentes en todo el mundo para crear un telescopio virtual gigante del tamaño de la Tierra.
Los astrofísicos de la UNLV Yihan Wang y Bing Zhang utilizaron observaciones EHT de Sagitario A* para buscar evidencia de cómo podría haberse formado. Se cree que los agujeros negros supermasivos se forman mediante largos períodos de acumulación de materia o la fusión de dos agujeros negros existentes.
El equipo de investigación de la UNLV estudió varios modelos de crecimiento para comprender la peculiar rotación rápida y desalineación de SgrA* en relación con el momento angular galáctico. El equipo demostró que un importante evento de fusión entre SgrA* y otro agujero negro supermasivo, posiblemente de una galaxia satélite, explica mejor estas características inusuales.
"Este descubrimiento allana el camino para nuestra comprensión de cómo crecen y evolucionan los agujeros negros supermasivos. La alta desalineación del giro de SgrA* sugiere que puede haberse fusionado con otro agujero negro, cambiando dramáticamente la amplitud y dirección de su giro".
Mediante sofisticadas simulaciones, los investigadores modelaron los efectos de la fusión, teniendo en cuenta varios escenarios consistentes con las propiedades de espín observadas de SgrA*. Los resultados muestran que las fusiones con una relación de masa de 4:1 y una configuración orbital muy inclinada pueden reproducir las propiedades de espín observadas por el EHT.
"Esta fusión probablemente ocurrió hace unos 9 mil millones de años, después de que la Vía Láctea se fusionara con la galaxia Gaia-Encelado", dijo Zhang, Profesor Distinguido de Física y Astronomía en la UNLV y director fundador del NCfA. "Este evento no sólo proporciona evidencia para la teoría de la fusión de agujeros negros en capas, sino que también proporciona información sobre la historia dinámica de la Vía Láctea".
SgrA* está situado en el centro de la Vía Láctea, a más de 27.000 años luz de la Tierra, y herramientas de precisión como el EHT pueden proporcionar imágenes directas para ayudar a los científicos a probar teorías predictivas.
Los investigadores dicen que los hallazgos del estudio tendrán un impacto importante en las observaciones futuras de los próximos detectores de ondas gravitacionales espaciales, como la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA), cuyo lanzamiento está previsto para 2035 y se espera que detecte fusiones de agujeros negros supermasivos similares en el universo.
Compilado de/SciTechDaily