Dos galaxias pequeñas están contando una gran historia sobre los agujeros negros
Las observaciones del Telescopio Espacial James Webb de dos galaxias enanas del Cúmulo de Virgo están aportando nuevas pruebas de cómo las fusiones de agujeros negros pueden remodelar las galaxias con el paso del tiempo. Según el texto fuente proporcionado, los investigadores que estudiaron NGC 4486B y UCD736 encontraron que ambas galaxias albergan agujeros negros sobremasivos que representan una proporción inusualmente grande de la masa de cada galaxia.
La principal explicación descrita en la fuente es que las galaxias experimentaron fusiones que arrancaron gran parte de sus estrellas. Lo que quedó fue un sistema estelar más pequeño, rodeado por una población de agujeros negros que ahora parece desproporcionadamente grande en relación con la galaxia anfitriona. En otras palabras, los agujeros negros no necesariamente crecieron hasta tamaños inverosímiles por sí solos. Las galaxias fueron, más bien, reducidas.
Lo que JWST parece haber revelado
El artículo destaca en particular a NGC 4486B. Las observaciones de JWST sugieren que su agujero negro central comenzó como dos agujeros negros menos masivos que acabaron colisionando y fusionándose. El agujero negro resultante se describe como de unas 360 millones de veces la masa del Sol. De forma aún más llamativa, parece estar fuera del centro, en lugar de situarse exactamente en el corazón de la galaxia.
Ese desplazamiento forma parte de por qué las observaciones resultan tan sugerentes. Monica Valluri, de la Universidad de Michigan, citada en el texto proporcionado, dijo que en la mayoría de las galaxias donde un agujero negro es visible, este se sitúa directamente en el centro. En NGC 4486B, el agujero negro está claramente desplazado, como si se hubiera salido de su lugar y estuviera moviéndose lentamente de regreso hacia el núcleo galáctico.
La fuente señala que observaciones anteriores del Hubble y desde tierra ya habían mostrado que la ubicación del agujero negro era inusual, pero los datos de JWST ayudaron a revelar las señales de una fusión relativamente reciente que podría explicar la alteración.
Por qué importa el despojo estelar
El argumento más amplio tiene que ver con la evolución galáctica. Durante las interacciones y fusiones, las galaxias pueden perder grandes cantidades de estrellas por despojo gravitatorio. Si eso ocurre mientras sus agujeros negros centrales sobreviven y eventualmente se fusionan, los agujeros negros pueden llegar a representar una fracción mucho mayor de la masa restante de la galaxia que antes.
Eso es importante porque los astrónomos suelen interpretar los agujeros negros en relación con sus galaxias anfitrionas. Si las fusiones han alterado drásticamente a la anfitriona, entonces un agujero negro «sobremasivo» puede no reflejar simplemente el crecimiento del agujero negro. También puede registrar la violenta reducción de la galaxia que lo rodea.
El Cúmulo de Virgo es un entorno útil para este tipo de trabajo porque las galaxias allí están lo bastante agrupadas como para que los encuentros gravitatorios intensos sean frecuentes. El texto proporcionado señala explícitamente que las galaxias del cúmulo están hacinadas, lo que facilita que su gravedad mutua las desgarre y deje algunos sistemas con menos estrellas y agujeros negros aparentemente sobredimensionados.
Una ventana a la historia de las fusiones de agujeros negros
La importancia del estudio va más allá de estas dos galaxias. El texto fuente indica que, a medida que los astrónomos observan más fusiones de galaxias y rastrean los efectos de las fusiones de agujeros negros durante esos eventos, pueden construir una imagen más clara de la evolución a largo plazo de las galaxias en todo el universo.
Ese enfoque es importante porque obtener evidencia directa de las secuelas de una fusión de agujeros negros puede ser difícil. Las colisiones de agujeros negros son dramáticas, pero las huellas visuales duraderas en las galaxias anfitrionas pueden ser sutiles. Un agujero negro masivo fuera del centro en una galaxia enana despojada es el tipo de indicio que ayuda a conectar la teoría con la estructura observada.
El texto candidato también menciona predicciones sobre cómo deberían verse las galaxias que han experimentado fusiones de agujeros negros. La implicación es que estas observaciones de JWST están empezando a coincidir con esas expectativas con mayor claridad de la que permitían los datos anteriores.
Por qué este es un resultado significativo de JWST
JWST suele mencionarse por las galaxias muy distantes y el universo primitivo, pero este caso muestra su capacidad mucho más cerca de casa, en el cercano Cúmulo de Virgo. Al resolver la estructura y las secuelas de las interacciones en estas galaxias enanas, ayuda a los astrónomos a leer el registro histórico dejado por las fusiones.
El estudio descrito aquí no afirma resolver todas las cuestiones sobre el crecimiento de los agujeros negros. Pero sí respalda una explicación convincente de por qué algunas galaxias pequeñas pueden albergar agujeros negros que parecen desproporcionados respecto a su tamaño actual. Pueden ser los restos marcados de sistemas más grandes que perdieron gran parte de su contenido estelar en encuentros repetidos.
Eso hace comprensible el encuadre de «prueba irrefutable». Las observaciones parecen mostrar no solo que las fusiones de agujeros negros ocurren, sino también cómo puede verse una galaxia después de que una de esas fusiones se haya desarrollado dentro de un entorno de cúmulo denso. En NGC 4486B y UCD736, el resultado es una pareja de galaxias disminuidas cuyos agujeros negros siguen cargando la masa y la memoria dinámica de un pasado más turbulento.
Este artículo se basa en la cobertura de Universe Today. Leer el artículo original.
Originally published on universetoday.com