Detectado un agujero negro errante, expulsado del centro de una galaxia por ondas gravitacionales

Los agujeros negros supermasivos suelen estar en el centro de las galaxias, como pasa en la nuestra, la Vía Láctea. Sin embargo, ahora se ha detectado uno de estos monstruos celestiales en una situación distinta, distante de un centro galáctico.

La explicación más plausible de cómo llegó este objeto, 100.000 millones de veces más masivo que el Sol, a esta situación es que fue expulsado cuando se fusionaron dos galaxias, cada una de las cuales tenía un agujero negro en su centro.La energía necesaria para expulsarlo se calcula en la equivalente a la explosión simultánea de 100 millones de supernovas y eso solo sería posible si entraran en juego las ondas gravitacionales producidas por la fusión. Estas perturbaciones del espacio tiempo fueron predichas por Einstein y no se confirmó su existencia hasta el año pasado, con el detector LIGO.

La detección del agujero negro errante por parte del telescopio espacial Hubble resultó sorprendente para los astrónomos, que lo observaron con otros telescopios para confirmar sus características. Vieron que el agujero negro se ha distanciado 35.000 años luz del centro de la galaxia, una distancia superior a la que separa el Sol del centro de la Vía Láctea, y que viaja a una velocidad tan grande que le llevaría de la Tierra a la Luna en solo tres minutos.

A este ritmo, en 20 millones de años, el agujero negro escaparía de la atracción galáctica y viajaría solo por el universo para siempre.En realidad, lo que se observa ahora es lo que pasó hace 8.000 millones de años, la distancia en años luz a la que está la galaxia 3C186, probable resultante de la fusión.

Los astrónomos creen que al colisionar dos galaxias, cada una con un agujero negro en su centro, estos últimos se fusionaron y por un desequilibrio entre sus masas y velocidades de rotación, fueron produciendo ondas gravitacionales sobre todo en una dirección y sentido, hasta que el desequilibrio produjo que el agujero negro saliera disparado en sentido contrario.

Ilustración del proceso por el que dos galaxias se unen (1) y los dos agujeros negros que contienen inician una danza (2) que les lleva a acercarse cada vez más (3) hasta que se fusionan en un agujero negro gigante que sale propulsado fuera del centro.- NASA, ESA, A. FEILD (STSCI)

Las observaciones se publican en Astronomy and Astrophysics. “Esta asimetría depende de propiedades tales como la masa y la orientación relativa de los ejes de rotación de los agujeros negros antes de la fusión”, señala Colin Norman, del Instituto del Telescopio Espacial (STScI).

“Por eso estos objetos son tan raros en el Universo”. Queda la posibilidad de que en realidad la fuente energética observada (el agujero negro) esté detrás de la galaxia, en el centro de otra, pero no se ha obtenido indicio alguno de que sea esta la realidad.

La fusión de dos agujeros negros supermasivos no está probada ni se ha observado nunca, por lo que los investigadores creen que esta galaxia y su fuente energética es un laboratorio estupendo para estudiar los efectos de la fusión de galaxias y agujeros negros, los plazos de estos procesos y la producción de ondas gravitacionales.

Sí se ha observado la fusión de elementos de este tipo más pequeños, resultado de la muerte de estrellas.De hecho, los agujeros negros no se pueden observar directamente, lo que se detecta es la energía que emiten sus alrededores, lo que se llama cuásares y se considera la firma de los agujeros negros.

Ahora, sin embargo, se va a intentar acercarse todavía más a estos cuerpos celestes fascinantes de los que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. El objetivo es alcanzar su borde, el llamado horizonte de sucesos, desde que el que no hay vuelta atrás.

Para ello se han puesto de acuerdo ocho radiotelescopios, en cuatro continentes, uno de los cuales es el hispanofrancés IRAM, situado en Sierra Nevada. La primera prueba de este observatorio virtual casi tan grande como la Tierra tiene lugar este mes de abril, mirando hacia el centro de la Vía Láctea y hacia la distante galaxia M87.

Por lo pronto será necesario que coincidan cielos sin nubes en los ocho observatorios a la vez, explican los responsables del Event Horizon Telescope (EVT). Con la combinación de radiotelescopios aumenta la resolución disponible para observar cuerpos que son muy pequeños relativamente. Los modelos indican que quizás así sea posible visualizar por primera vez el límite de un agujero negro, toda una hazaña astronómica.