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de la NASA – National Aeronautics and Space Administration

Un Nuevo Tipo de Agujero Negro

concepto artístico de un intermedio agujero negro
concepto artístico de un intermedio de agujero negro. Se está alimentando de una estrella que se ha acercado demasiado.Imagen cortesía de: David A. Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Un agujero negro es un objeto cuya gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él.

Los astrónomos han pensado durante mucho tiempo que los agujeros negros vienen en solo dos tipos, el «estelar» y el «supermasivo».»El tipo depende del peso del agujero negro, o más específicamente, de su masa.

Ahora, gracias a la investigación realizada por dos equipos de astrónomos, incluido uno basado en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Md., parece que hay un tercer tipo. Debido a que tiene una masa en algún lugar entre estos dos tipos, se le llama un «agujero negro de masa intermedia».»

Vagamente hablando, la masa y el peso se pueden usar indistintamente. La única diferencia es que en el espacio alejado de la influencia de la gravedad de la Tierra, tu peso sería cero. Por el contrario, tu masa sería la misma sin importar cuán cerca o lejos de la Tierra estés. El peso tiene en cuenta la gravedad de la Tierra, mientras que la masa no lo hace. Por lo tanto, la masa es una medida más básica de cuánta «materia» constituye un objeto. (La unidad de masa en el sistema Métrico es el kilogramo. La libra es el sistema de peso inglés. Un kilogramo equivale a unas 2,2 libras. Una persona de 130 libras tiene una masa de casi 59 kilogramos.)

El telescopio de rayos X Chandra de la NASA detecta agujeros negros de tamaño intermedio
El telescopio de rayos X Chandra de la NASA detecta agujeros negros de tamaño intermedio.

El problema es que, a diferencia de la clase estelar «ligera» y la clase supermasiva «pesada», no hay una forma conocida de formar estos agujeros negros de masa intermedia. Su existencia, que solo se ha demostrado indirectamente, no puede explicarse bajo la teoría existente de cómo se forman los agujeros negros. Pero si se demuestra concluyentemente que existen, la teoría tendrá que ser revisada.

La masa de un agujero negro se expresa generalmente en algo llamado «masa solar».»Una masa solar se define como la masa de nuestro Sol. Este es un número muy grande, aproximadamente 2 x 10^30 kilogramos. Eso es 2 con 30 ceros después, o escrito: 2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000. Esto es aproximadamente un millón de veces más que la masa de la Tierra.

Se forma un agujero negro estelar cuando una estrella masiva sufre una muerte explosiva llamada supernova. Esta explosión, que puede eclipsar a toda una galaxia de estrellas durante aproximadamente una semana, deja atrás el núcleo pequeño y pesado de una estrella. Si este núcleo es lo suficientemente masivo, colapsará sobre sí mismo y formará un agujero negro. (Nuestro Sol es demasiado pequeño, o insuficientemente masivo, para formar un agujero negro cuando finalmente se queda sin combustible. Un agujero negro típico de clase estelar tiene una masa de entre 3 y 10 masas solares.

Los agujeros negros supermasivos existen en el centro de la mayoría de las galaxias, incluida nuestra propia Galaxia, la Vía Láctea. Son asombrosamente pesados, con masas que van de millones a miles de millones de masas solares. No se sabe por qué son tan increíblemente masivas, pero los astrónomos están bastante seguros de que su desarrollo está vinculado a su presencia en el centro de su galaxia. Hay tantas estrellas y mucho gas y polvo que el agujero negro puede crecer muy rápidamente. Y dado que muchas galaxias chocan repetidamente durante sus largas vidas, los agujeros negros supermasivos tienen una forma lista de colisionar y fusionarse en agujeros negros supermasivos aún más pesados.

Se estima que el agujero negro de masa intermedia tiene una masa entre 100 y 1000 masas solares. Ninguna estrella podría formar un agujero negro tan pesado. La única forma en que los astrónomos piensan que se podrían formar tales agujeros negros es que un solo agujero negro devore montones y montones de material para alcanzar el peso requerido, o que los agujeros negros individuales se fusionen. Sin embargo, ambos escenarios plantean problemas que los astrónomos no pueden responder en este momento.

«La naturaleza de estos objetos es uno de los enigmas más interesantes de la astrofísica de alta energía», dijo Tod Strohmayer, uno de los astrónomos de Goddard que investiga el misterio de estos desconcertantes agujeros negros de peso medio.