Un grupo de investigadores ha descubierto que la galaxia Holm 15A alberga el agujero negro supermasivo más masivo (valga la redundancia), observado en el universo cercano. Tiene decenas de miles de millones de veces la masa del Sol. Es toda una bestia cósmica…
Holm 15A está en el corazón del cúmulo Abell 85
La galaxia Holm 15A (o Holmberg 15A) se encuentra a unos 700 millones de años-luz del Sistema Solar. La galaxia tiene una masa visible de 2 billones de veces la masa del Sol. Sin embargo, su región central es bastante difusa y tenue. Un detalle que llamó la atención de un grupo de investigadores, que quiso centrar su atención en esta galaxia lejana. Para ponerlo en perspectiva, la región central de Holm 15A (una galaxia elíptica) tiene un tamaño muy similar al de la popular Gran Nube de Magallanes (unos 14 000 años-luz), y eso era una pista interesante.
Porque apuntaba a que, en su centro, debía ocultarse un agujero negro supermasivo con una gran cantidad de masa. Lo que quizá no esperaban encontrar, es un agujero negro supermasivo con 40 000 millones de masas solares. Muy por encima de la masa de Sagitario A* (el agujero negro en el centro de la Vía Láctea), que tiene 4 millones de masas solares. Messier 87*, el agujero negro supermasivo de la galaxia del mismo nombre (y primer agujero negro fotografiado) tiene 2400 millones de veces la masa del Sol. También, en comparación, muy por debajo.
Cabe recordar, asimismo, que Abell 85 es un cúmulo de galaxias, compuesto por más de 500 galaxias. Esta medición, además, es la más distante de la masa de un agujero negro supermasivo (de forma directa) realizada hasta la fecha. Aproximadamente, duplica la distancia de la anterior medición más lejana. Nunca antes se había intentado medir la masa de un agujero negro tan lejano, según explican los investigadores, y solo se ha medido la masa (con esta técnica) de apenas unas pocas decenas. Pero ¿qué implicaciones tiene?
El efecto del agujero negro supermasivo
Gracias al instrumento 3D Muse, del Telescopio Muy Grande, los investigadores fueron capaces de deducir la masa del agujero negro supermasivo apoyándose en el movimiento de las estrellas en el núcleo de Holm 15A. El centro de la galaxia es mucho más tenue y difuso que en otras galaxias elípticas. Algo que, cuentan los investigadores, indica que la mayoría de estrellas del centro de la galaxia fueron expulsadas durante las interacciones gravitacionales de la fusión de galaxias.
Las galaxias elípticas se forman, generalmente, por la colisión de galaxias. En ese proceso, la fusión de los agujeros negros supermasivos (de las respectivas galaxias) puede provocar que haya estrellas que se vean expulsadas por la interacción gravitacional. Algo que provoca que se alejen del centro. Si, además, no hay gas en esa región, es imposible que se puedan formar nuevas estrellas. Provocando, de esta manera, que el centro de la galaxia elíptica esté mucho más vacío de lo que cabría esperar. Algo que también reflejaban las simulaciones por ordenador.
En esas simulaciones, según explican, se incluían las interacciones entre estrellas y un sistema binario de agujeros negros. Pero, lo más importante en este escenario es que ambas galaxias, elípticas, ya tuviesen regiones centrales relativamente vacías. Lo más interesante de todo esto es que, por tanto, permite entender también cuál es la historia de esa galaxia. Es una puerta a poder entender en qué circunstancias, específicamente, se dio la formación del núcleo de Holm 15A, así como de otras galaxias muy masivas que podamos ver en el cosmos.
Holm 15A también da otras pistas
Así que, por un lado, tenemos una colisión entre galaxias que no es muy frecuente. Al producirse entre dos galaxias elípticas con regiones centrales con una cantidad de estrellas relativamente baja. Por otro lado, los investigadores han establecido una relación entre la masa del agujero negro central y el brillo de la galaxia. Con cada fusión, se produce el mismo proceso. El agujero negro supermasivo, en el centro, gana más masa y, al mismo tiempo, pierde más estrellas. Algo que se podría usar para calcular la masa de otros agujeros negros.
Porque, en galaxias todavía más lejanas, no será posible medir directamente el movimiento de las estrellas, en las regiones más cercanas al agujero negro. Algo que obligará a recurrir, de nuevo, a métodos indirectos. Pero, si los investigadores están en lo correcto, este sistema podría permitir deducir cuánta masa podría tener de una manera mucho más precisa. No solo eso, que también cuente la historia de la evolución de la propia galaxia puede ser información muy interesante, porque ayudará a completar la evolución de las galaxias.
A fin de cuentas, hay que recordar que se cree que muchas galaxias comienzan su existencia en forma de galaxia espiral. Es la colisión con otras galaxias, de tamaños similares, la que provoca que se conviertan en galaxias elípticas. De hecho, esa es la forma que tendrá Lactómeda, la galaxia resultante de la colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda, que sucederá en unos 4500 millones de años. Pero desde ese punto, el de la formación de una galaxia elíptica, hasta el de una galaxia elíptica muy masiva, hay muchos eslabones que recorrer…
Estudio
El estudio es K. Mehrgan, J. Thomas, R. Saglia et al.; «A 40-billion solar mass black hole in the extreme core of Holm 15A, the central galaxy of Abell 85». Puede ser consultado en arXiv.
