Agujeros negros que orbitan entre si

Investigadores del Observatorio de Astronomía Óptica Nacional en Tucson (Estados Unidos) han descubierto dos agujeros negros masivos que orbitan entre sí en el centro de una galaxia. Según las velocidades de sus órbitas, el agujero negro más pequeño tiene una masa de 20 millones de veces el Sol y el más grande es 50 veces mayor. Los resultados de la investigación se publican en la revista 'Nature'.

Según los científicos, dirigidos por Todd Boroson y Tod Lauer, estos dos agujeros negros parecen estar separados entre sí sólo a una décima parte de la distancia de la Tierra a la estrella más cercana. Los autores calculan que orbitan entre sí en ciclos de unos 100 años. El descubrimiento podría conducir a una mayor comprensión de cómo se forman y evolucionan los agujeros negros masivos en el centro de las galaxias.

Después de que una galaxia se forma se suele producir la formación de un agujero negro en su centro. Dado que muchas galaxias se encuentran en agrupaciones, las galaxias individuales pueden colisionar entre sí. El misterio es qué les sucede a estos agujeros negros centrales cuando las galaxias colisionan y se fusionan. La teoría predice que orbitarán entre sí y finalmente se unirán en un agujero negro más grande.

Los investigadores utilizaron datos del telescopio 'Sloan Digital Sky Survey' (SDSS) situado en Nuevo México para buscar estos característicos agujeros negros entre unos 17.500 quasares descubiertos por el SDSS. Se conocen más de 100.000 quasares y la mayoría de ellos han sido descubiertos gracias a este telescopio a miles de millones de años luz.

Los quasares son las versiones más luminosas de la clase general de objetos conocidos como galaxias activas, que pueden ser cientos de veces más brillantes que la Vía Láctea y que están impulsados por la agregación de material en agujeros negros supermasivos situados en su núcleo. La materia que cae en el agujero negro no lo hace directamente sino que orbita alrededor de él formando un disco.

Se cree que todas las grandes galaxias tienen un agujero negro masivo en su centro y que algunas podrían tener dos o más de ellos, al menos hasta que se fusionan. Los agujeros negros podrían estar tan cercanos que sería imposible verlos. Sin embargo, la luz emitida de sus discos y la galaxia que los contiene debería ser identificable.

Los investigadores tuvieron especial cuidado de eliminar la posibilidad de que estuvieran viendo dos galaxias, cada una con su agujero negro, sobrepuestas la una sobre la otra. Para eliminar esta posibilidad analizaron el corrimiento al rojo en el que se encontraban los quasares y la existencia de una única galaxia.

Si los dos quasares eran objetos independientes a diferentes distancias debería haberse visto la firma del espectro de ambos y cada uno tendría diferentes corrimientos al rojo y por ello distinta distancia, incluso aunque estuvieran en la misma línea de visión.

Según explica Boroson, "el conjunto doble de las líneas de emisión es una evidencia muy concluyente de los dos agujeros negros. Si en realidad fuera una superposición casual, uno de los objetos debería ser muy peculiar. Algo maravilloso sobre este sistema de agujeros negros es que veremos cambios en la velocidad observable en los próximos años. Podemos evaluar nuestra explicación de que el sistema de agujeros negros binarios se insertan en una galaxia que es en si misma el resultado de una fusión de dos galaxias más pequeñas, cada una de ellas conteniendo uno de los dos agujeros negros".