Hallan dos agujeros negros que crecen juntos, los más cercanos jamás observados

Por su relativa cercanía a la Tierra, esta galaxia, denominada UGC4211, es una candidata ideal para estudiar las etapas finales de las fusiones de galaxias, que ocurren con mayor frecuencia en el Universo distante y, como resultado, pueden ser difíciles de observar. Pero cuando los científicos utilizaron los receptores de alta sensibilidad de 1,3 mm de ALMA para observar en profundidad los núcleos galácticos activos de la fusión (áreas compactas y muy luminosas en las galaxias provocadas por la acumulación de materia alrededor de los agujeros negros centrales), se llevaron una sorpresa. No encontraron uno, sino dos agujeros negros que devoraban «glotonamente» el material producido durante la fusión. Y estaban «cenando» uno al lado del otro, separados por tan 'solo' 750 años luz .

Michael Koss, científico investigador principal de Eureka Scientific y autor principal de la nueva investigación, reconoce que no esperaban encontrar dos agujeros negros juntos en crecimiento. Sin embargo, el nuevo descubrimiento podría allanar el camino para estudios adicionales sobre este emocionante fenómeno. «ALMA es único porque puede ver a través de grandes columnas de gas y polvo y lograr una resolución espacial muy alta para ver cosas muy juntas. Nuestro estudio ha identificado uno de los pares de agujeros negros más cercanos en una fusión de galaxias, y como sabemos que las fusiones de galaxias son mucho más comunes en el Universo distante, estos binarios de agujeros negros también pueden ser mucho más comunes de lo que se pensaba anteriormente», explica.

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Si los pares de agujeros negros cercanos son realmente comunes, como postulan Koss y el equipo, podría haber implicaciones significativas para futuras detecciones de ondas gravitacionales.

Para Ezequiel Treister, astrónomo de la Universidad Católica de Chile y coautor de la investigación, «puede haber muchos pares de agujeros negros supermasivos en crecimiento en los centros de las galaxias que no hemos podido identificar hasta ahora. Si este es el caso, en un futuro cercano estaremos observando frecuentes eventos de ondas gravitacionales causados por las fusiones de estos objetos en todo el Universo».

La combinación de datos de ALMA con observaciones de longitudes de onda múltiples de otros telescopios poderosos como Chandra, Hubble, el Very Large Telescope de ESO y Keck agregó aún más detalles a la historia. «Cada longitud de onda cuenta una parte diferente de la historia. Mientras que las imágenes ópticas terrestres nos mostraron toda la galaxia en fusión, el Hubble nos mostró las regiones nucleares en alta resolución. Las observaciones de rayos X revelaron que había al menos un núcleo galáctico activo en el sistema», apunta Treister. «Y ALMA mostró la ubicación exacta de estos dos agujeros negros supermasivos hambrientos y en crecimiento. Todos estos datos juntos nos han dado una imagen más clara de cómo las galaxias como la nuestra resultaron ser como son y en qué se convertirán en el futuro», añade.

Según los autores, la nueva investigación podría tener un profundo impacto en nuestra comprensión de la inminente fusión de la Vía Láctea con la cercana galaxia de Andrómeda. «La colisión de la Vía Láctea y Andrómeda se encuentra en sus primeras etapas y se prevé que ocurra en unos 4.500 millones de años. Lo que acabamos de estudiar presagia esa fusión y también nos da una idea de la conexión entre la fusión y el crecimiento de los agujeros negros y, finalmente, la producción de ondas gravitacionales«, dice Koss.

«Este fascinante descubrimiento muestra el poder de ALMA y cómo la astronomía de múltiples longitudes de onda puede generar resultados importantes que amplían nuestra comprensión del universo, incluidos los agujeros negros, los núcleos galácticos activos, la evolución de galaxias y más», señala Joe Pesce, director del programa NSF para el Observatorio Nacional de Radioastronomía. «Con la llegada de los detectores de ondas gravitacionales, tenemos la oportunidad de expandir aún más nuestros poderes de observación mediante la combinación de todas estas capacidades. No creo que haya realmente un límite para lo que podemos aprender».