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Los agujeros negros en las galaxias crecen más rápido de lo que se pensaba

Agujero Negro

A lo largo de muchos años, los científicos han creído que los agujeros negros supermasivos, que se encuentran en el centro de las galaxias, incrementaban su masa en función del crecimiento de la galaxia en la que se encuentran.

Sin embargo, nuevas observaciones han revelado un comportamiento dramáticamente diferente ya que, “los agujeros negros han ido creciendo más rápidamente de lo que pensábamos”, comenta el profesor Alister Graham del Centro de Astrofísica y Supercomputación de la Universidad de Swinburne en Australia.

Entre las galaxias, existe una competencia para hacerse del gas disponible, ya sea para la formación de nuevas estrellas o para alimentar a los agujeros negros centrales. Y, por más de una década, los modelos principales y teorías han asignado una fracción fija del gas a cada proceso, preservando de forma efectiva el radio de la masa del agujero negro con la masa de la galaxia en la que se encuentra. Pero esta nueva investigación de Graham y su equipo, la cual ha sido publicada en el Astrophysical Journal, revela que este punto de vista, ésta aproximación, tiene que cambiar.

“Ahora sabemos que cada vez que aumenta por diez veces la masa estelar de una galaxia, esto va asociado a un aumento de 100 veces en la masa de su agujero negro y esto tiene amplias implicaciones en nuestro comprensión de la co-evolución de las galaxias y los agujeros negros”.

Los investigadores también han encontrado el comportamiento opuesto que está presente entre los grupos apretados de estrellas que han sido observadas en los centros de las galaxias más pequeñas y en los discos de las galaxias como nuestra Vía Láctea.

“Cuanto más pequeña es una galaxia, mayor es la fracción de estrellas en este denso y compacto cúmulo. En las galaxias con menos masa, los cúmulos estelares, que pueden contener hasta millones de estrellas, realmente dominan sobre los agujeros negros”, dijo Nicholas Scott, uno de los investigadores. Anteriormente se creía que los cúmulos estelares contenían una constante de 0,2 % de la masa de la galaxia.

Los investigadores también parecen haber resuelto un antiguo misterio en astronomía: que los agujeros negros con `masa intermedia´que tienen masas equivalentes entre una sola estrella y un millón son muy elusivos para ser observados. La nueva investigación predice que numerosas galaxias contienen un agujero negro supermasivo en su centro, aunque de una masa actualmente desconocida. Y estas galaxias deben contener estos agujeros negros de masa intermedia que falta por descubrir.

“Estos agujeros negros de masa intermedia seguramente podrán ser observados por los telescopios de nueva generación que se pongan en funcionamiento en los próximos años”, afirmó el doctor Scott. Y, al respecto, el profesor Graham menciona que “de hecho, esta danza cósmica contribuirá, en cierto nivel, a la transformación de los núcleos de las estrellas presentes en los cúmulos en agujeros negros”.

Para realizar las observaciones, el equipo de astrónomos utilizó el Telescopio Espacial Hubble, el Telescopio Muy Grande ubicado en Chile, y el Keck de Hawaii.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Daily Galaxy

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Encuentran el agujero negro más grande jamás observado hasta ahora

Esta imagen muestra el disco de la galaxia NGC 1277, tal y como fue observada por el Telescopio Espacial Hubble. La pequeña y plana galaxia tiene en su centro uno de los más grandes agujeros negros supermasivos que jamás se hayan encontrado. /Crédito: http://www.space.com

Astrónomos han descubierto, en una galaxia a 250 millones de años luz de la Tierra, lo que podría ser el agujero negro más masivo que jamás se haya encontrado.

Es tan grande que su masa es equivalente a 17 mil millones de soles y se encuentra dentro de la galaxia NGC 1277 en la constelación de Perseo y representa el 14% del total de masa de la galaxia en la que se encuentra. Un agujero negro normal tiene una masa equivalente de tan solo el 0.1%, por lo que sus dimensiones han impresionado a los científicos.

Si pudiésemos hacer una comparación entre Neptuno y este agujero negro, podríamos afirmar con toda seguridad que su órbita es 11 veces más ancha que la órbita que tiene este planeta en torno al Sol.

La existencia de este agujero negro supermasivo está más que confirmada ya que, como apunta el astrónomo Remco van den Bosch, uno de los autores principales del estudio, “la primera vez que calculamos la existencia de este cuerpo pensamos que algo andaba mal. Intentamos hacer cálculos nuevamente con el mismo instrumento y luego con otro instrumento y los resultados fueron positivos”.

Por otro lado, el hallazgo tiene implicaciones para nuestra comprensión de cómo evolucionan los agujeros negros masivos en el centro de las galaxias ya que, comúnmente, los astrónomos piensan que, normalmente, el tamaño de la parte central de una galaxia y el agujero negro que reside allí están relacionados. Pero las proporciones tan dispares observadas en NGC 1277 ponen en tela de juicio este argumento.

 ¿Pero cómo es descubrieron este agujero negro supermasivo?

Van den Bosch afirmó que él y su equipo descubrieron este inmenso agujero negro mientras hacían un estudio para encontrar “el agujero negro más masivo que fuera posible”, por lo que analizaron la luz proveniente de 700 galaxias utilizando un inmenso telescopio para capturar la luz: el Telescopio Hobby-Eberly que se encuentra en el Observatorio Mcdonald de la Universidad de Austin en Texas.

A partir de este amplio estudio, encontraron que, de forma inusual, seis galaxias y otros objetos se precipitaban vertiginosamente hacia el corazón de cada una de estas galaxias a una velocidad de 350 kilómetros por segundo.

Cuando sucede un evento donde los objetos se precipitan a estas velocidades hacia el centro de una galaxia, es muy probable que la atracción gravitatoria ejercida por un agujero negro supermasivo sea la responsable de provocar este caos. De allí que el equipo de astrónomos decidieran utilizar información recopilada por Telescopio Espacial Hubble de NGC 1277 y descubrir así la existencia de su gran agujero negro que reside en el centro.

El equipo también resaltó el hecho de que la galaxia NGC 1277 solamente está formada por estrellas viejas. Las estrellas más jóvenes en la galaxia tiene unos 8 mil millones de años (el doble que la edad de nuestro Sol).

Van den Bosch también quiere saber si estos agujero negros supermasivos solamente se formaron en las edades tempranas del universo o después.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Space.com

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Australia pone a funcionar un nuevo radiotelescopio que estudiará galaxias

Australia ha desarrollado uno de los radiotelescopios más rápidos del mundo (no el más grande) que estudiará el cosmos y, particularmente, los orígenes de las estrellas y las galaxias.

El observatorio, que se encuentra al oeste del continente, en el complejo que forma el Observatorio de Radio Astronomía Murchinson, posee 36 antenas con un diámetro de 12 metros cada una y comenzará a funcionar el próximo viernes 12 de octubre.

El doctor John O´Sullivan, de la Organización de Investigación Industrial y Científica de la Commonwealth ha dicho que, aunque el telescopio no es muy grande, “es una poderosa herramienta de estudio para comenzar a investigar los orígenes de las galaxias y por tanto representa el comienzo de un nuevo y maravilloso periodo”.

Será capaz de examinar los cielos de forma más rápida que con los telescopios que actualmente se utilizan. Además, se ubica en una área remota, lo que significa que no va a ser objeto de interferencias electromagnéticas producidas por el hombre.

Los científicos han afirmado que el telescopio generará una gran cantidad de información. Y una de las líneas de investigación que seguirá, será la búsqueda de agujeros negros.

El proyecto Askap, que en español significa Arreglo Australiano de Exploración por Kilómetro Cuadrado, forma parte de un gran arreglo de radiotelescopios que serán construidos en 2016.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: BBC.

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Astrónomos detectan grandes cantidades de gas y polvo alrededor de un agujero negro en el universo temprano

La Vía Láctea pudo haber chocado con materia oscura en el pasado, revela experimiento

“La Vía Láctea tuvo un encuentro con una galaxia pequeña o con una estructura masiva de materia oscura hace apenas unos 100 millones de años””, afirmó Larry Widrow, profesor de la Universidad de Queen en Estados Unidos y quien forma parte del equipo de astrónomos de Estados Unidos y Canadá que han descubierto lo que podría denominarse el “humo de la pistola” o los restos de dicho encuentro. “Claramente observamos diferencias inesperadas en la distribución estelar de la Vía Láctea arriba y abajo del plano medio de la galaxia que tiene la apariencia de una onda vertical: algo que nadie había visto antes”, añade Widrow.

El descubrimiento está basado en observaciones realizadas de 300,000 estrellas por el Sloan Digital Survey. Las estrellas en el disco de la galaxia se mueven hacia arriba y hacia abajo a una velocidad de 20 a 30 kilómetros por segundo, orbitando el centro de la galaxia a una vertiginosa velocidad de 220 kilómetros por segundo. Widrow y sus cuatro colaboradores de la Universidad de Kentucky, la Universidad de Chicago y del Laboratorio Nacional del Acelerador FERMI han encontrado que las posiciones y los movimientos de estas estrellas vecinas a la Tierra no eran tan regulares como se pensaba anteriormente.

“Una parte de la Vía Láctea, que es justamente en la que se encuentra nuestro Sistema Solar, repiquetea como una campana”, afirmó Brian Yanny, del Departamento de Energía del Fermilab. “Pero fuimos incapaces de investigar los objetos celestes que pasaron a través de la Vía Láctea, ya que, o bien podría haber sido una de las pequeñas galaxia-satélite que se movía alrededor del centro de nuestra galaxia, o bien una estructura invisible como un halo de materia oscura”.

Observatorio Apache Point en Nuevo México, donde se recaban los datos del Sloan Digital Survey /Imagen: http://www.planetaincognito.es

“La perturbación no debió de haber sido única y aislada en el pasado: inclusive pudo haber sido permanente. Observaciones adicionales podrían aclarar su origen”, afirma Susan Gardner, profesora de Física en la Universidad de Kentucky.

Cuando los científicos comenzaron a analizar los datos del Sloan Digital Survey, notaron una pequeña pero significativa diferencia estadística en la distribución de las estrellas del norte y del sur del plano medio de la Vía Láctea. Por más de un año, los miembros del equipo exploraron varias explicaciones de esta asimetría presente entre el norte y el sur, como los efectos del polvo interestelar en la determinación de las distancias y la forma en que las estrellas estudiadas fueron seleccionadas. Cuando estos intentos fallaron, comenzaron a explorar la explicación alternativa: que los datos que habían recabado con el Sloan Survey les estaban diciendo algo novedoso sobre los recientes acontecimientos en la historia de nuestra galaxia.

Hay que mencionar también que los investigadores utilizaron simulaciones por computadora con la finalidad de explorar lo que sucedería si una galaxia-satélite o una estructura de materia oscura pasa a través del disco de la Vía Láctea. Las simulaciones arrojaron lo siguiente: que sobre los próximos 100 millones de años, o algo parecido, nuestra galaxia terminará de repiquetear como una campana debido a que la asimetría del norte y del sur desaparecerá y los movimientos verticales de las estrellas en el vecindario solar regresarán a su equilibrio orbital: a menos que choquemos nuevamente.

El Centro de la Vïa Láctea visto de canto por el Satélite Astronómico de Infrarrojos (IRAS) / Fuente: http://www.ipac.caltech.edu/

La Vía Láctea tiene una edad aproximada de 9 mil millones de años y alrededor de 100 000 millones de estrellas y una masa que es 300 mil millones de veces la masa del Sol. La mayoría de la masa dentro y alrededor de la Galaxia es materia oscura.

Por otro lado, los científicos tienen evidencias sólidas de que, más de 20 galaxias satélite, circundan el centro de la Vía Láctea, con masas que van de 1 millón a 2 mil millones la masa del Sol. También existen satélites invisible hechos de materia oscura. Las simulaciones por computadora de los astrónomos han encontrado que esta materia invisible ha sido capaz de formar cientos de estructuras masivas que se mueven alrededor de la Vía Láctea.

Debido a su abundancia, estos satélites de materia oscura tienen mayor probabilidad que las galaxias satélite formadas por materia visible de hacer estragos en el plano media de nuestra galaxia y provocar ondas verticales.

“Futuros programas astronómicos, como la Misión Gaia, podrán ser capaces de realizar un mapa detallado de las perturbaciones verticales en la galaxia con detalles sin precedentes”, afirmó Widrow.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: The Daily Galaxy