El coloso cósmico: detección de un agujero negro ultramasivo de 36.000 millones de masas solares
Ilustración generada con Inteligencia Artificial (ChatGPT)
En el ámbito de la astrofísica contemporánea, el hallazgo de agujeros negros ultramasivos constituye uno de los desafíos más significativos para la comprensión de la evolución de galaxias y la dinámica del universo temprano. Un reciente estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society reporta la identificación de un candidato a ser el agujero negro más masivo conocido hasta la fecha, con una estimación de aproximadamente 36.000 millones de masas solares. Este objeto colosal se ubica en el núcleo de la galaxia Herradura Cósmica, localizada a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra.
El descubrimiento no solo representa un hito en términos de magnitud, sino que también introduce un avance metodológico al combinar técnicas de lente gravitacional y cinemática estelar, lo que permite detectar y caracterizar agujeros negros inactivos, una categoría históricamente difícil de rastrear por los métodos tradicionales basados en emisiones electromagnéticas.
Metodología: el poder de la lente gravitacional
El equipo dirigido por Thomas Collett (Universidad de Portsmouth) y Carlos Melo (UFRGS, Brasil) desarrolló una estrategia híbrida que aprovecha dos herramientas de la física relativista y la dinámica galáctica:
1. Lentes gravitacionales:
De acuerdo con la relatividad general de Einstein, los objetos de gran masa deforman el espacio-tiempo, desviando la trayectoria de la luz. En este caso, la galaxia anfitriona actuó como lente gravitacional frente a otra galaxia de fondo, generando un anillo de Einstein en forma de arco.
2. Cinemática estelar:
Paralelamente, el análisis del movimiento de las estrellas en la región interna de la galaxia —con velocidades cercanas a los 400 km/s— permitió inferir la influencia gravitacional del objeto central. La combinación de ambos métodos arrojó una medición directa y robusta de la masa del agujero negro, superando las limitaciones de la cinemática estelar aislada en sistemas distantes.
Un titán inactivo
A diferencia de los cuásares —núcleos galácticos activos donde la materia en acreción produce intensas emisiones de rayos X, ultravioleta e infrarrojo—, el agujero negro de la Herradura Cósmica fue identificado en estado inactivo. Esto significa que no estaba acumulando materia de manera significativa en el momento de la observación, lo que lo hacía indetectable por las vías tradicionales de observación electromagnética.
Este hallazgo demuestra que la combinación de lentes gravitacionales y cinemática estelar es capaz de revelar una población oculta de agujeros negros ultramasivos silenciosos, hasta ahora invisibles, lo que plantea una revisión necesaria de los censos cósmicos de estos objetos.
Implicaciones para la evolución cósmica
La galaxia anfitriona forma parte de un grupo fósil, es decir, un sistema resultante de la fusión de múltiples galaxias en una única estructura extremadamente masiva. En este proceso, es probable que los agujeros negros supermasivos de las galaxias progenitoras se hayan fusionado, dando origen a un objeto ultramasivo que roza los límites teóricos de formación conocidos.
La detección de este coloso resulta fundamental para explorar la coevolución de galaxias y agujeros negros. Diversos modelos sugieren que los agujeros negros centrales regulan la formación estelar a través de procesos de retroalimentación: durante episodios de alta acreción, la energía liberada puede calentar o expulsar el gas interestelar, limitando el nacimiento de nuevas estrellas. Este fenómeno ayuda a explicar la relación empírica entre la masa del agujero negro central y la masa de la galaxia huésped, conocida como relación M–σ.
Comparación con la Vía Láctea
El centro de la Vía Láctea alberga a Sagitario A, un agujero negro supermasivo de alrededor de 4 millones de masas solares, cifra diminuta en comparación con los 36.000 millones de la Herradura Cósmica. Este contraste pone de manifiesto la enorme diversidad de escalas en la arquitectura cósmica.
De cara al futuro, se prevé que cuando la Vía Láctea colisione con la galaxia de Andrómeda en unos 4.000 millones de años, ambos agujeros negros centrales terminen fusionándose en un único objeto mucho mayor, un fenómeno que ilustra cómo eventos de este tipo pueden originar titanes como el ahora detectado.
El descubrimiento del que podría ser el agujero negro más masivo registrado en el universo observable no solo constituye un récord en magnitudes astrofísicas, sino que también aporta nuevas herramientas metodológicas para estudiar poblaciones ocultas de agujeros negros. Estos avances consolidan la idea de que los agujeros negros no son simples remanentes gravitacionales, sino agentes activos en la evolución cósmica, capaces de moldear el destino de galaxias enteras.
La identificación de este coloso de 36.000 millones de masas solares refuerza la noción de que el universo aún guarda estructuras que desafían los modelos teóricos actuales, obligando a la astronomía a expandir sus fronteras conceptuales.
Referencia ⬇️
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Disponible en: Oxford Academic
