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Los científicos realizan un estudio innovador sobre el nacimiento de los agujeros negros

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Una imagen del Telescopio Espacial Hubble del centro de 'Mirachs Ghost' y la nueva imagen de ALMA Cardiff University

Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de Cardiff afirma haber dado un gran paso hacia la comprensión de cómo nace un agujero negro supermasivo (SMBH).

Los científicos utilizaron una nueva técnica que les permitió acercarse a uno de los gigantes cósmicos con detalles nunca antes vistos.

¿'Colapso directo' o crecimiento gradual?

Los científicos han debatido durante mucho tiempo si las SMBH se formaron en un proceso llamado 'colapso directo' provocado por las condiciones extremas del universo poco después del Big Bang, o si llegaron a existir mucho más tarde como resultado de la muerte de estrellas masivas.

Si las PYMES se formaran mediante el proceso de 'colapso directo', nacerían con masas extremadamente grandes y tendrían un tamaño mínimo fijo. Si se formaron por la muerte de estrellas masivas, entonces las SMBH comenzarían siendo relativamente pequeñas, aproximadamente 100 veces la masa de nuestro Sol, antes de crecer gradualmente al alimentarse de las nubes de gas y las estrellas en su vecindad.

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Los astrónomos han estado tratando de descifrar este problema durante mucho tiempo buscando los SMBH de menor masa, que se ven como el eslabón perdido en la ecuación.

Estudiando 'El fantasma de Mirach'

En un nuevo estudio, publicado en laAvisos mensuales de la Royal Astronomical Society, el equipo de la Universidad de Cardiff ha revelado una de las SMBH de menor masa jamás observadas.

El SMBH, que pesa menos de un millón de veces la masa de nuestro sol, se observó en el centro de una galaxia cercana llamada NGC 404, que también se conoce como "Fantasma de Mirach" debido a una sombra fantasmal proyectada por una estrella muy brillante llamada Mirach.

Los hallazgos se realizaron mediante una nueva técnica que se utilizó al observar el Fantasma de Mirach con el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). ALMA se encuentra en la meseta de Chajnantor en los Andes chilenos y se utiliza para estudiar la luz de algunos de los objetos más fríos del Universo visible.

El telescopio ALMA permitió al equipo visualizar las nubes de gas en el centro de la galaxia en detalle con solo 1,5 años luz de diámetro, lo que convierte su visualización en uno de los mapas de gas de mayor resolución jamás hechos de otra galaxia.

Buscando la masa mínima de un agujero negro supermasivo

Al observar la galaxia con una resolución tan alta sin precedentes, el equipo pudo poner en la cama una década de resultados contradictorios y, al hacerlo, revelar la verdadera naturaleza del SMBH en el corazón del Fantasma de Mirach.

"Nuestro estudio demuestra que con esta nueva técnica realmente podemos comenzar a explorar tanto las propiedades como los orígenes de estos misteriosos objetos", dijo en un comunicado de prensa el Dr. Tim Davis de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff. Davis enfatizó que "si hay una masa mínima para un agujero negro supermasivo, todavía no la hemos encontrado".

Davis explicó que el SMBH en Mirach's Ghost parece tener una masa dentro del rango predicho por los modelos de la teoría del "colapso directo".

"Sabemos que actualmente está activo y está tragando gas, por lo que algunos de los modelos más extremos de 'colapso directo' que solo producen SMBH muy masivos no pueden ser ciertos", continuó Davis.

"Esto por sí solo no es suficiente para diferenciar definitivamente la imagen de la 'semilla' y el 'colapso directo', necesitamos entender las estadísticas para eso, pero este es un gran paso en la dirección correcta".

El próximo paso para los investigadores será continuar usando su nueva técnica para estudiar los agujeros negros supermasivos conocidos en el centro de otras galaxias. Al hacerlo, finalmente podrían revelar el verdadero origen de esos enigmáticos gigantes cósmicos.


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