30 de noviembre de 2021
Utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO), los astrónomos han revelado el par de agujeros negros supermasivos más cercano a la Tierra jamás observado. Los dos objetos también tienen una separación mucho más pequeña que cualquier otro par de agujeros negros supermasivos previamente detectados y eventualmente se fusionarán en un agujero negro gigante.
Ubicado en la galaxia NGC 7727 en la constelación de Acuario, el par de agujeros negros supermasivos está a unos 89 millones de años luz de distancia de la Tierra. Aunque esto puede parecer distante, supera el récord anterior de 470 millones de años luz por bastante margen, lo que hace que el par recién descubierto de agujeros negros supermasivos sea el más cercano a nosotros hasta ahora.
Los agujeros negros supermasivos acechan en el centro de las galaxias masivas y cuando dos de estas galaxias se fusionan, los agujeros negros terminan en curso de colisión. El par en NGC 7727 batió el récord de la separación más pequeña entre dos agujeros negros supermasivos, ya que se observa que están separados por solo 1600 años luz en el cielo. "Es la primera vez que encontramos dos agujeros negros supermasivos que están tan cerca el uno del otro, menos de la mitad de la separación del poseedor del récord anterior", dice Karina Voggel, astrónoma del Observatorio de Estrasburgo en Francia y autora principal del estudio. publicado en línea hoy en Astronomy & Astrophysics .
"La pequeña separación y velocidad de los dos agujeros negros indican que se fusionarán en un agujero negro monstruoso, probablemente dentro de los próximos 250 millones de años", agrega el coautor Holger Baumgardt, profesor de la Universidad de Queensland, Australia. La fusión de agujeros negros como estos podría explicar cómo se forman los agujeros negros más masivos del Universo.
Voggel y su equipo pudieron determinar las masas de los dos objetos al observar cómo la atracción gravitacional de los agujeros negros influye en el movimiento de las estrellas a su alrededor. Se descubrió que el agujero negro más grande, ubicado justo en el núcleo de NGC 7727, tiene una masa casi 154 millones de veces la del Sol, mientras que su compañero tiene 6,3 millones de masas solares.
Es la primera vez que se miden las masas de esta manera para un par de agujeros negros supermasivos. Esta hazaña fue posible gracias a la proximidad del sistema a la Tierra y a las observaciones detalladas que el equipo obtuvo en el Observatorio Paranal en Chile utilizando el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE ) en el VLT de ESO , un instrumento con el que Voggel aprendió a trabajar durante su tiempo como estudiante de la ESO. Medir las masas con MUSE y utilizar datos adicionales del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA permitió al equipo confirmar que los objetos en NGC 7727 eran de hecho agujeros negros supermasivos.
Los astrónomos sospechaban que la galaxia albergaba los dos agujeros negros, pero no habían podido confirmar su presencia hasta ahora, ya que no vemos grandes cantidades de radiación de alta energía proveniente de su entorno inmediato, que de otro modo los delataría. “Nuestro hallazgo implica que podría haber muchas más de estas reliquias de fusiones de galaxias por ahí y pueden contener muchos agujeros negros masivos ocultos que aún esperan ser encontrados ” , dice Voggel. "Podría aumentar el número total de agujeros negros supermasivos conocidos en el Universo local en un 30 por ciento".
Se espera que la búsqueda de pares de agujeros negros supermasivos igualmente ocultos dé un gran paso adelante con el Extremely Large Telescope ( ELT ) de ESO , que comenzará a operar a finales de esta década en el desierto de Atacama de Chile. “Esta detección de un par de agujeros negros supermasivos es solo el comienzo”, dice el coautor Steffen Mieske, astrónomo de ESO en Chile y Jefe de Operaciones de ESO Paranal Science. “Con el instrumento HARMONI en el ELT podremos realizar detecciones como esta considerablemente más lejos de lo que es posible actualmente. El ELT de ESO será fundamental para comprender estos objetos ”.
Más información
Esta investigación se presentó en un artículo titulado "Primera detección dinámica directa de un sistema de agujero negro supermasivo dual en una separación sub-kpc" que aparece en Astronomy & Astrophysics ( doi: 10.1051 / 0004-6361 / 202140827 ).
El equipo está compuesto por Karina T. Voggel (Universidad de Estrasburgo, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, Francia), Anil C. Seth (Universidad de Utah, Salt Lake City, EE. UU. [UofU]), Holger Baumgardt (Escuela de Matemáticas y Física, Universidad de Queensland, Santa Lucía, Australia), Bernd Husemann (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Alemania [MPIA]), Nadine Neumayer (MPIA), Michael Hilker (Observatorio Europeo Austral, Garching bei München, Alemania ), Renuka Pechetti (Instituto de Investigaciones Astrofísicas, Universidad John Moores de Liverpool, Liverpool, Reino Unido), Steffen Mieske (Observatorio Europeo Austral, Santiago de Chile, Chile), Antoine Dumont (UofU) e Iskren Georgiev (MPIA).
El Observatorio Europeo Austral (ESO) permite a los científicos de todo el mundo descubrir los secretos del Universo en beneficio de todos. Diseñamos, construimos y operamos observatorios de clase mundial en tierra, que los astrónomos utilizan para abordar preguntas interesantes y difundir la fascinación por la astronomía, y promover la colaboración internacional en astronomía. Establecida como organización intergubernamental en 1962, hoy ESO cuenta con el apoyo de 16 Estados miembros (Austria, Bélgica, República Checa, Dinamarca, Francia, Finlandia, Alemania, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, España, Suecia, Suiza y Reino Unido), junto con el estado anfitrión de Chile y con Australia como Socio Estratégico. La sede de ESO y su centro de visitantes y planetario, ESO Supernova, se encuentran cerca de Múnich en Alemania, mientras que el desierto de Atacama chileno, un lugar maravilloso con condiciones únicas para observar el cielo, alberga nuestros telescopios. ESO opera tres sitios de observación: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope y su Very Large Telescope Interferometer, así como dos telescopios de levantamiento, VISTA que trabaja en el infrarrojo y el VLT Survey Telescope de luz visible. También en Paranal, ESO albergará y operará el Cherenkov Telescope Array South, el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. Junto con socios internacionales, ESO opera APEX y ALMA en Chajnantor, dos instalaciones que observan los cielos en el rango milimétrico y submilimétrico. En Cerro Armazones, cerca de Paranal, estamos construyendo “el ojo más grande del mundo en el cielo”: el telescopio extremadamente grande de ESO. Desde nuestras oficinas en Santiago,
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