Dos Agujeros Negros en Rumbo de Colisión

Los astrónomos ha descubierto dos agujeros negros supermasivos en el denso centro de una galaxia distante. Es sólo cuestión de tiempo, dicen, para que el par colisione.

Noviembre 20, 2002: Por primera vez, los científicos han encontrado evidencia de dos agujeros negros supermasivos en la misma galaxia. Estos agujeros negros se encuentran en órbita, uno alrededor del otro y se unirán dentro de varios cientos de millones de años. El evento desatará radiaciones intensas así como ondas gravitacionales... y dará como resultado un agujero negro aún mas grande.

El Observatorio de Rayos-X Chandra de la NASA detectó los dos agujeros negros en la galaxia NGC 6240. El observatorio pudo "verlos", gracias a que los agujeros están rodeados de vórtices rotantes de materia candente, llamados discos de acreción. Tales discos son fuentes intensas de rayos-X.

Arriba: Una concepción artística de dos agujeros negros (rodeados por brillantes discos candentes de acreción), a punto de unirse. [ver la animación]

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"Este descubrimiento fue posible gracias a que el Chandra es capaz de distinguir claramente los dos núcleos y medir los detalles de su radiación X", dice Guenther Hasinger, del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) en Alemania. Es coautor de un artículo que será publicado próximamente en la revista Astrophysical Journal Letters en el cual se describen las investigaciones.

Situada a una distancia de 400 millones de años luz, NGC 6240 es un ejemplo categórico de una galaxia de erupción estelar (en inglés starburst galaxy) -- esto es, una galaxia masiva en la cual las estrellas se están formando a un ritmo excepcionalmente rápido, en razón a la reciente colisión y subsiguiente unión de dos galaxias más pequeñas. Puesto que hay una gran cantidad de polvo y gas en estas galaxias, es muy difícil de observar el interior de sus regiones centrales. Observaciones ópticas, por radio y por ondas infrarrojas habían revelado previamente dos núcleos centrales brillantes, pero cuya naturaleza era un misterio.

Los rayos-X, sin embargo, pueden penetrar este velo de gas y polvo. "Con el Chandra, esperábamos determinar cuál de los dos núcleos era acaso un agujero negro supermasivo", dice Stefanie Komossa, también miembro del Instituto Max Planck y autora principal del artículo sobre NGC 6240. "Para nuestra sorpresa, ¡encontramos que ambos núcleos eran agujeros negros activos!"

Izquierda: Una imagen compuesta de emisión en el espectro óptico (Hubble) y rayos-X (Chandra) de las regiones centrales de la galaxia NGC 6240. Los rayos-X provenientes de los dos agujeros negros supermasivos se ven en azul en esta imagen de colores simulados. [más información]

"La detección de un agujero negro binario apoya la idea de que los agujeros negros pueden crecer en los centros de las galaxias, por medio de la unión con otros agujeros negros hasta llegar a tener masas enormes", dice Komossa. "Esto es importante para entender cómo las galaxias se forman y evolucionan", agrega.

En el curso de unos cuantos cientos de millones de años, los dos agujeros negros en NGC 6240, que se encuentran ahora separados por una brecha de 3000 años luz, se moverán el uno hacia el otro y se unirán para formar un agujero negro supermasivo aún más grande. Hacia el final de este proceso, se producirá un enorme estallido de ondas gravitacionales.

Estas ondas gravitacionales se dispersarán a través del universo y producirán "arrugas" en el tejido del espacio, las cuales se verán como minúsculos cambios en la separación entre dos puntos. El detector espacial en planeación, LISA (siglas inglesas para Laser Interferometer Space Antenna ó Antena Espacial Interferométrica Láser), buscará ondas gravitacionales que provengan de uniones de agujeros negros. Se estima que estos eventos ocurren varias veces al año, en el universo observable.

"Esta es la primera vez que vemos un agujero negro binario en acción, la pistola humeante de algo que se convertirá en un gigantesco estallido de ondas gravitacionales en el futuro", dice Hasinger.

Observatorio de Rayos-X Chandra -- Este portal incluye material para la prensa, los educadores y los entusiastas de la astronomía.

Instituto Max Planck para la Física Extraterrestre (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) -- lugar donde Guenther Hasinger y Stefanie Komossa trabajan.

Créditos: Chandra observó a NGC 6240 por 10.3 horas con el Espectrómetro Avanzado de Imagen CCD (Advanced CCD Imaging Spectrometer ó ACIS). Otros miembros del equipo: son Vadim Burwitz y Peter Predehl del Instituto Max Planck, Jelle Kaastra de la Organización para las Investigaciones Espaciales de Holanda (Space Research Organization Netherlands) y Yasushi Ikebe de la Universidad de Maryland en Baltimore. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales (Marshall Space Flight Center) de la NASA, en Huntsville, Ala., dirige el programa Chandra para la Oficina de Ciencia Espacial (Office of Space Science), Washington; y TRW, Inc., Redondo Beach, Calif., es el contratista principal de la sonda espacial. El Centro Smithsoniano de Rayos-X Chandra controla la ciencia y las operaciones de vuelo desde Cambridge, Mass.