Agujeros negros vagabundos cruzan el espacio

El enjambre compacto de estrellas que rodea un agujero negro supermasivo después de que haya sido expulsado violentamente de una galaxia representa un nuevo tipo de objeto que podría dar claves sobre como esta eyección sucedió. Los sistemas estelares hipercompactos son el resultado de la eyección violenta de un agujero negro supermasivo para después fusionarse con otro agujero negro supermasivo. El agujero negro expulsado se lleva estrellas de la galaxia en su camino. Las estrellas más cercanas al agujero negro se mueven en tandem con el objeto masivo y registran la velocidad a la que sucedió la eyección.

Representación artística de un sistema estelar hipercompacto

"Podemos medir la intensidad de la eyección midiendo la velocidad de las estrellas que se mueven alrededor del agujero negro" explicó David Merritt, profesor de Física el Instituto Tecnológico de Rochester. "Sólo las estrellas que orbitan más rápido que la velocidad de eyección permanecen unidas al agujero negro después de la eyección. Estas estrellas tienen también un registro fósil de la eyección, incluso después de que el agujero negro haya perdido actividad. En principio pueden reconstruirse las propiedades, lo que resulta muy interesante puesto que no existe otra forma de hacerlo."

En un artículo publicado el 10 de julio del Astrophysical Journal, Merritt y sus colegas discuten las propiedades teóricas de estos objetos y sugieren que cientos de estos débiles enjambres de estrellas que podrían detectarse en longitudes de onda infrarrojas en nuestro ambiente cósmico más inmediato. Algunos de estos objetos pueden haberse detectado ya en sondeos astronómicos.

"Encontrar estos objetos es como descubrir el ADN de una especie extinta hace mucho tiempo", explicó el miembro del equipo Stefanie Komossa, del Instituto Max Planck de Física en Alemania.

Los astrónomos dicen que los mejores lugares para encontrar estos sistemas estelares hipercompactos es en cúmulos de galaxias, como los cercanos cúmulos de galaxias de Coma y Virgo. Estas densas regiones del espacio contienen miles de galaxias que se han estado fusionando desde hace mucho tiempo. Las fusiones de galaxias producen también las fusiones de sus agujeros negros, un requisito previo para estas eyecciones.

"Incluso si el agujero negro resulta expulsado de una galaxia, va a estar todavía unido gravitacionalmente al cúmulo entero de galaxias", añade Merritt. "El agujero negro sufre la acción de la gravedad total de todas las galaxias del cúmulo. Si se ha producido una expulsión como la descrita el agujero negro estará en algún lugar del cúmulo."

Merritt y los coautores de este estudio creen que los científicos ya han observado sistemas estelares hipercompactos y todavía no se han dado cuenta. Estos objetos serían confundidos fácilmente con sistemas estelares comunes como los cúmulos globulares. La pista clave que hace únicos a estos sistemas hipercompactos es su alta velocidad interna. Esto es sólo detectable midiendo las velocidades de sus estrellas alrededor del agujero negro, una medida complicada de obtener puesto que necesitaría largos tiempos de exposición en un gran telescopio.

De vez en cuando los sistemas estelares hipercompactos advertirán su presencia de una forma mucho más impactante, cuando una de las estrellas resulte desgarrada por las fuerzas de marea del agujero negro supermasivo. En este caso la gravedad estira la estrella y la succiona hacia el interior del agujero negro. La estrella al ser desgarrada provoca una fulguración en forma de haz que indica la presencia de un agujero negro. La posibilidad de detectar una de estas fulguraciones se discutió por primera vez en un artículo de agosto de 2008 firmado por los coautores Merritt y Komossa.

"El único contacto de estos agujeros negros vagabundos con el resto del universo es a través de su ejercito de estrellas", comenta Merritt, "con un despliegue ocasional de fuegos artificiales que señala 'aquí estoy'."

Fuente original Universe Today

Vía Odisea Cósmica