A la caza del agujero negro de 50.000 millones de soles

Ahí fuera, en el corazón de otras galaxias, se han descubierto ya auténticos "monstruos" con cientos, incluso miles de millones de veces la masa del Sol. Uno de los mayores, el el centro de la galaxia NGC 1277, a 220 millones de años luz de la Tierra tiene, por ejemplo, unas 17.000 millones de masas solares. Y mucho más lejos, a 3.500 millones de años luz de distancia, en DO 287, un sistema binario de agujeros negros alcanza una masa record estimada en más de 18.000 millones de masas solares.

¿Pero hasta dónde puede crecer un agujero negro? Un equipo de investigadores de la Universidad británica de Leicester acaba de descubrir que, en teoría, los agujeros negros podrían crecer en los centros galácticos hasta las 50.000 millones de masas solares antes de perder para siempre los discos de polvo y gas que les rodean y que les sirven de sustento.

En un estudio recién publicado en Monthly Notices of teh Royal Astronomical Society y disponible en arxiv.org , Andrew King, del departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester explora tanto los agujeros supermasivos de los centros galácticos como los grandes discos de material que, atraídos por la gravedad, permanecen a su alrededor. El gas que forma estos enormes anillos puede perder energía y caer hacia el agujero negro, alimentándolo y haciéndolo más grande, pero estos discos suelen ser también muy inestables y tienden a fragmentarse y a formar nuevas estrellas.

King ha calculado cómo de grande podría llegar a ser un agujero negro antes de perder su disco de gas. Y el resultado es de 50.000 millones de masas solares. El estudio sugiere que, tras perder el disco, el agujero negro dejaría de crecer, lo que significa que esa masa, 50.000 millones de veces la del Sol, sería el límite superior de tamaño posible para uno de estos oscuros objetos espaciales. La única forma de crecer por encima de ese límite sería que el agujero capturara estrellas que pasaran cerca y se las tragara , o bien que se fusionara con otro agujero negro, sumándose así la masa de ambos. Aunque en esos casos resultarían muy difíciles de observar.

En palabras de King, "el significado y la importancia de este descubrimiento es que los astrónomos, observando la enorme cantidad de radiación producida por los gases del disco al caer en los agujeros negros, han encontrado ya ejemplares enormes, con masas cercanas al límite. La masa límite significa que por este procedimiento ya no sería posible encontrar agujeros negros mucho mayores de los que ya se conocen, ya que a sus alrededor no habría ya un disco luminoso que nos permitiera observarlos".

¿Cómo podríamos, entonces, encontrar agujeros negros aún mayores? Para King, "la existencia de agujeros negros todavía más grandes es, en principio, posible. Por ejemplo, un agujero negro con una masa próxima al límite podría unirse a otro agujero negro, dando como resultado uno todavía mayor. Pero esta clase de fusiones no producirían radiación que pudiéramos medir, y el agujero negro resultante tampoco tendría alrededor un disco de gas que emitiera luz alguna".

Sin embargo, el investigador no descarta que pudiéramos observar alguno de estos "súper monstruos" con algún procedimiento alternativo. "Cabe la posibilidad de detectarlos de otra manera. Por ejemplo, observando cómo se curvan los rayos de luz procedentes de otras galaxias cuando pasan cerca (lo que se conoce como lente gravitacional). O quizá, en el futuro, detectando las ondas gravitacionales que, según predice la Teoría General de la Relatividad de Einstein , se producirían durante el proceso de fusión de los agujeros negros".