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Encuentran por primera vez indicios de que los agujeros negros supermasivos pueden escapar de las galaxias que los albergan.

A veces, esa parte del Universo que somos nosotros encuentra belleza en el Cosmos. Es una cuestión paradójica, porque, a la vez, el Universo es ajeno a todos nosotros. Simplemente no le importamos, pero es capaz de crear belleza para satisfacción de una parte de él mismo.

Ahora vayamos al escenario que unos astrofísicos han conseguido deducir. Imaginemos un centro galáctico con varios agujeros negros supermasivos, cada unos de ellos con una masa colosal y regido por la Relatividad General. Las interacciones gravitatorias y orbitales entre ellos hacen que uno de los agujeros negros salga disparado de la galaxia a gran velocidad y se lleve consigo una cohorte de estrellas.

A la vez, según este agujero negro avanza, va comprimiendo el gas que le circunda y este se condensa en nuevas estrellas, posiblemente con planetas, que forma una estela desde el centro galáctico hasta el exterior galáctico en donde se encuentra el agujero negro supermasivo, siendo las estrellas más jóvenes cuanto más cerca están del agujero negro.

Un artículo sobre este resultado ha sido publicado en el repositorio arXiv y ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters. Ofrece los primeros indicios observacionales de que los agujeros negros supermasivos pueden ser expulsados de sus galaxias de origen para vagar por el espacio intergaláctico.

Descubrieron el agujero negro gracias a una línea de luz brillante mientras usaban el Telescopio Espacial Hubble para observar la galaxia enana RCP 28, que se encuentra a unos 7500 millones de años luz de la Tierra. La estela mide 200 000 años luz de largo, aproximadamente el doble del ancho de la Vía Láctea. Estaría formada por gas comprimido que formaría estrellas. La estela apunta directamente al centro de una galaxia, donde normalmente se ubicaría un agujero negro supermasivo.

El agujero negro errante tendría una masa de 20 millones de masas solares y se aleja de su galaxia origen a 5,6 millones de km/h.

La explicación más plausible para esta expulsión tiene en cuenta a tres agujeros negros supermasivos, dos de ellos terminan formando un par que orbita el uno alrededor del otro, mientras que el tercero es expulsado. Básicamente, cuando tres cuerpos de masas similares interactúan gravitacionalmente, la interacción no conduce a una configuración estable, sino que generalmente se da lugar a la formación de un sistema binario y a la expulsión del tercer cuerpo. En el siguiente esquema se muestra el proceso en una serie de pasos:

«Usando el telescopio Keck en Hawái, descubrimos que la línea y la galaxia están conectadas. A partir de un análisis detallado de la característica, inferimos que estamos viendo un agujero negro muy masivo que fue expulsado de la galaxia, dejando un rastro de gas y estrellas recién formadas a su paso», dice Pieter van Dokkum (Universidad de Yale)

La inmensa mayoría de las galaxias grandes albergan agujeros negros supermasivos en sus centros. Los agujeros negros supermasivos activos a menudo lanzan chorros de material a altas velocidades, que pueden verse como líneas luminosas que se asemejan superficialmente al que vieron los investigadores.

Para determinar que esto no es lo que observaron, estos investigadores
analizaron la estela y descubrieron que no poseía ninguno de los signos característicos de un chorro astrofísico como el antes descrito, pues los chorros astrofísicos se debilitan a medida que se alejan de su fuente de emisión y se abren según se alejan. Este no era el caso.

La explicación que mejor se ajusta a lo observado es un agujero negro supermasivo atravesando el gas que rodea su galaxia mientras comprime ese gas lo suficiente como para desencadenar la formación de estrellas a su paso.

Pero, ¿cómo es que había tres agujeros negros supermasivos al principio? Lo normal es que toda galaxia posea al menos un agujero negro de este tipo, pero las galaxias se fusionan entre sí, por lo que pueden acumular varios de estos objetos.

Los astrofísicos no están seguros de lo frecuentes que son los agujeros masivos errantes. Aunque se había predicho desde hace 50 años, hasta ahora no se habían encontrado pruebas de su existencia. Los teóricos sostienen que debe de haber muchos de estos objetos.

De todos modos, se necesitarán más observaciones con otros telescopios para encontrar pruebas directas de la presencia de un agujero negro en la punta de la misteriosa estela.

Podemos imaginar la presencia de algún planeta en alguna de las estrellas de la estela y que aparece la vida inteligente sobre él. La visión de la galaxia madre debe ser fabulosa y la comprensión de la singularidad de su existencia que tengan sus habitantes será muy distinta a la nuestra.

También podemos imaginar un agujero negro de esta magnitud impactando sobre una galaxia. Aunque la galaxia en sí posiblemente sobreviva al evento, las estrellas y planetas que se encuentre a su paso no lo harán. O bien son absorbidos o destruidos por el agujero negro o sus órbitas se desestabilizarán. La visión de algo así acercándose a tu planeta debe ser sobrecogedora y terrible, una condena de la que no se puede escapar.

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Fuentes y referencias:
Preprint en ArXiv.
Fotos y esquema: van Dokkum y colaboradores.