En 1931, un físico indio-estadounidense Subrahmanyan Chandrasekhar Propuso una solución a la teoría general de la relatividad de Einstein, que postulaba la existencia de agujeros negros. En 1972, los astrónomos obtuvieron la primera evidencia definitiva de que estos objetos existen en nuestro universo. Las observaciones de los cuásares y el centro de la Vía Láctea también han revelado que la mayoría de las galaxias masivas tienen agujeros negros supermasivos (SMBH) en sus núcleos. Desde entonces, el estudio de los agujeros negros ha revelado que estos objetos varían en tamaño y masa, y van desde microagujeros negros (MBH) y agujeros negros intermedios (IMBH) hasta SMBH.
Usando simulaciones astronómicas y una técnica conocida como lentes gravitacionales, un equipo internacional de astrofísicos ha descubierto lo que podría ser El agujero negro más grande jamás observado. Este agujero negro supermasivo (UMBH) tiene una masa de aproximadamente 30 mil millones de veces la masa de nuestro Sol, y está ubicado cerca del centro del cúmulo de galaxias Abell 1201, a unos 2,7 mil millones de años luz de la Tierra. Esta es la primera vez que se encuentra un agujero negro utilizando lentes gravitacionales, y podría permitir estudios que miren más lejos en el espacio para encontrar agujeros negros y profundizar nuestra comprensión de su tamaño y magnitud.
El estudio fue realizado por investigadores de Centro de Astronomía Extragaláctica (CEA) en la Universidad de Durham, W Instituto Max Planck de Astrofísica (MPIA), y el Centro de Investigación Ames de la NASA. Él estaba manejando Dr. James Ruiseñorinvestigador postdoctoral asociado en CEA, con el apoyo de Agencia Espacial Británica (Reino Unido), y Sociedad de la realezael Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicaspara (STFC), y Consejo Europeo de Investigación (ERC). El artículo que describe sus hallazgos apareció recientemente en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
La lente gravitacional (GL) se refiere a un fenómeno predicho por la relatividad general, que describe cómo la curvatura del espacio-tiempo se distorsiona por la presencia de objetos masivos. Esta técnica implica que los astrónomos utilicen objetos masivos en primer plano (como galaxias o cúmulos de galaxias) para amplificar la luz de objetos distantes. Esto permite a los astrónomos estudiar objetos que de otro modo serían inaccesibles, ya sea por la distancia o por la presencia de otros objetos en la misma línea de visión. Esta tecnología también permite a los astrónomos estudiar objetos más distantes, como el cúmulo Abell 1201.
El Dr. Nightingale y sus colegas comenzaron a estudiar este cúmulo en 2004 cuando el profesor Alastair Edge, colega astrónomo de la Universidad de Durham y uno de los autores de este artículo, revisó las imágenes de un estudio galáctico y notó una lente gigante en su vecindad. Para este estudio, el Dr. Nightingale, el Prof. Edge y sus colegas consultaron datos del Telescopio Espacial Hubble (HST) en múltiples bandas, incluida la luz visible, los rayos X y otras longitudes de onda. A raíz de lo que vio el Hubble hace años, el equipo comparó los datos con nuevas simulaciones. máquina de belleza dirac 8 (COSMA8) Superordenadores de la Universidad de Durham.
uso de software de código abierto (PyAutoLens) en el que confían los astrónomos para modelar lentes potentes, el equipo simuló la luz viajando entre Abell 2021 y la Tierra miles de veces. Cada simulación involucró un agujero negro de una masa diferente y cómo eso afectaría la forma en que viaja la luz durante los 2.700 millones de años para llegar a la Tierra. Sus resultados mostraron que la UMBH ubicada en la galaxia en primer plano, más de 30 mil millones de veces la masa de nuestro Sol, explicaría lo que vio el Hubble. Los astrónomos rara vez ven agujeros negros de esta masa masiva, y este descubrimiento (si se confirma) marcaría el agujero negro más grande jamás descubierto.
Además, esta fue la primera vez que los astrónomos utilizaron la técnica GL para detectar un agujero negro tan supermasivo. Además, podría ayudar a los astrónomos a aprender más sobre los agujeros negros supermasivos y los agujeros negros inactivos en el futuro. Normalmente, los astrónomos se limitan en gran medida a estudiar agujeros negros activos debido a lo brillantes que pueden ser en múltiples longitudes de onda. Esto es causado por el gas y el polvo que son atraídos hacia los agujeros negros, formando discos estrechamente unidos que se aceleran a velocidades cercanas a la velocidad de la luz (también conocida como velocidad relativista).
Esto hace que la materia del disco adquiera mucha energía y emita radiación en luz visible, infrarrojos, rayos X, ondas de radio y otras longitudes de onda. Lo mismo sucede cuando la materia cae y se acumula sobre la cara de un agujero negro, y se desgarra a nivel subatómico. Esta es una característica de los núcleos galácticos activos (AGN), en los que el centro galáctico brilla más que todas las estrellas de los discos galácticos. Este estudio mostró cómo los agujeros negros inertes, que son significativamente menos luminosos, pueden inferirse por la presencia de un GL fuerte.
El equipo espera que este estudio conduzca a exploraciones más profundas de los agujeros negros, que se beneficiarán de la nueva clase de telescopios de 30 metros que estarán operativos en un futuro próximo. Éstas incluyen Un telescopio muy grande (ELT), y Telescopio Magallanes Gigante (GMT) f telescopio de treinta metros (TMT), que combinará mayor sensibilidad con óptica adaptativa e interferómetros. Combinado con un análisis de datos mejorado y nuevos métodos, es probable que los astrónomos puedan estudiar agujeros negros distantes y obtener información adicional sobre estos planetas gigantes.
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