Revelan el secreto del crecimiento de los agujeros negros: la 'matanza masiva de estrellas'

Un nuevo estudio demuestra que algunos agujeros negros en rápido crecimiento están devorando miles de estrellas, en un auténtico proceso de demolición a gran escala

En la imagen, cuatro de las galaxias estudiadas por los investigadores. Las zonas en azul corresponden a imágenes en rayos X del Telescopio Espacial Chandra, que aparecen superpuestas a las imágenes ópticas tomadas por el Telescopio Espacial Hubble. En los recuadros, las zonas investigadas por los astrónomos en busca de agujeros negros en rápido crecimiento X-ray: NASA/CXC/Washington State Univ./V. Baldassare et al.; Optical: NASA/ESA/STScI

José Manuel Nieves

03/05/2022
Actualizado a las 14:01h.

Un estudio llevado a cabo sobre más de cien galaxias por un equipo de investigadores del Observatorio de rayos X Chandra, de la NASA, ha revelado algo que ya se sospechaba. Algunos agujeros negros en pleno crecimiento, están llevando a cabo una 'matanza masiva de ... estrellas', devorándolas por miles en lo que parece un auténtico proceso de demolición estelar a gran escala. De las cien galaxias investigadas, 29 dieron muestra de agujeros negros en rápido crecimiento, todos ellos en las regiones centrales de sus galaxias, donde la densidad de estrellas es mayor.

El trabajo, publicado en 'The Astrophysical Journal' , podría ayudar a explicar cómo un agujero negro pequeño, de masa estelar, puede crecer hasta alcanzar los cien millones de veces la masa del Sol. Se trata de los esquivos 'agujeros negros de masa intermedia', mucho más grandes que los formados por el colapso de una sola estrella pero más pequeños que los agujeros negros supermasivos que reinan en el centro de las galaxias. El estudio demuestra que la destrucción de estrellas a gran escala es una forma eficaz, aunque extremadamente violenta, para que por lo menos algunos agujeros negros de masa estelar aumenten exponencialmente su tamaño.

Hasta ahora, los astrónomos han podido estudiar a fondo dos clases diferentes de agujeros negros: los más pequeños, o de masa estelar, que rara vez superan las 30 masas solares; y los supermasivos que residen en los centros galácticos, que pueden alcanzar decenas de miles de millones de veces la masa del Sol. Pero en los últimos años se han acumulado cada vez más indicios de que existe también una tercera clase, de tamaño intermedio (IMBH, Intermediate Mass Black Holes), aunque por ahora no se ha detectado ninguno de forma inequívoca.

Según el estudio, la clave Para que un agujero negro pequeño crezca hasta convertirse en otro de masa intermedia está en el entorno que le rodea. Por eso, los investigadores decidieron analizar cúmulos con una gran densidad de estrellas justo en las zonas donde existe una mayor acumulación, en las regiones centrales de las galaxias. Los modelos construidos por el equipo muestran que si la densidad de estrellas en un cúmulo está por encima de un cierto valor, un agujero negro de masa estelar en el centro del cúmulo experimentará un rápido crecimiento a base de triturar e ingerir después las abundantes a las miles de estrellas que hay en las proximidades.

De hecho, entre los cúmulos estudiados con Chandra, los que mostraron una densidad por encima de ese valor crítico tenían aproximadamente el doble de agujeros negros en crecimiento que los que estaban por debajo del umbral de densidad. El proceso sugerido en el estudio, además, puede ocurrir en cualquier momento de la historia del Universo, lo que implica que los agujeros negros de masa intermedia pueden formarse miles de millones de años después del Big Bang, incluso en el presente.