Sociedad

Descubren un extraño agujero negro en una pequeña galaxia que orbita a la nuestra

Un nuevo estudio ha descubierto que la galaxia satélite de Leo I tiene en su centro un agujero negro comparable en tamaño al de la nuestra

Imagen que muestra nuestra galaxia (la Vía Láctea) y, en un lateral de la imagen, rodeado por unas líneas amarillas, la galaxia satélite de Leo I.
Imagen que muestra nuestra galaxia (la Vía Láctea) y, en un lateral de la imagen, rodeado por unas líneas amarillas, la galaxia satélite de Leo I. FOTO: ESA/Gaia/DPAC; SDSS Creative Commons

Leo I es una galaxia satélite, lo cual significa que orbita a otra mayor, en este caso, a la nuestra (Vía Láctea) Lo extraño de Leo I es que, por lo que se deduce de medidas hechas hasta la fecha, no contiene demasiada materia oscura, algo que la hace notablemente diferente de la mayoría de las galaxias que hemos podido analizar y, por lo tanto, despierta la curiosidad de cualquier científico. Fue eso lo que llevó a un grupo de investigadores a estudiarla con mayor detalle y, para su sorpresa, descubrieron que su centro contiene un agujero negro. El corazón de Leo I, a pesar del reducido tamaño de la galaxia, es un agujero negro comparable con el de la nuestra, muchísimo más extensa.

Pero ¿realmente podemos estar seguros? O, lo que parece más desconcertante, ¿acaso podemos medir algo así a semejantes distancias? En el párrafo anterior hay demasiados conceptos técnicos: agujero negro, materia oscura… Y los que ni siquiera han sido nombrados. Para comprender el estudio y la rotundidad de sus conclusiones, el primer paso consiste en entender qué es todo esto. Porque las conclusiones son, en realidad, más finas que todo esto. No tenemos una foto del agujero negro de Leo I, sino un modelo matemático con el que parece encajar que, en su centro, haya un agujero negro de esas características.

Agujero negro y materia oscura

Un agujero negro es una región del espacio tiempo que concentra tal masa que ni siquiera la luz puede escapar de ella. La velocidad de escape, que es la velocidad a la que debemos viajar para escapar del campo gravitatorio de un objeto es, para la Tierra, de 11 kilómetros por segundo. Para un agujero negro supera los 300.000 kilómetros por segundo y, dado que esa es la velocidad de la luz en el vacío, ni siquiera ella podría huir de ellos. Y, como nada puede acelerar hasta alcanzar la velocidad de la luz a través del vacío, podemos asumir que, por debajo de determinada cierta distancia de un agujero negro, absolutamente nada puede escapar de su atracción. Y, todo esto, se relaciona con su masa y cuán concentrada esté en un punto, dato clave para entender el estudio.

Por otro lado, se hablaba de materia oscura, un concepto algo más difuso. La materia ordinaria que vemos a nuestro alrededor supone un 5% de la materia del universo, y sabemos que debe haber más porque, cuando miramos cómo giran las galaxias, estas se mueven como si en ellas hubiera mucha más masa de la que somos capaces de detectar. La materia que esté aportando esa masa, para ser “invisible” no debería ser capaz de interactuar con la radiación electromagnética (la luz, los rayos X, infrarrojos, de radio y microondas que llegan hasta nuestros telescopios) Esa materia misteriosa ha sido llamada “materia oscura”, y se calcula que supone el 27% del universo (siendo la energía oscura el otro 68%).

Demasiado rápido

Ahora que tenemos ubicado cada concepto, podemos volver a Leo I. Cuando este segundo equipo de investigación se puso en marcha, decidió que, para estudiar la presencia (o ausencia) de materia oscura en Leo I, medirían la velocidad a la que giran algunas de sus órbitas. Gracias al poder de VIRUS-W (el instrumento utilizado), consiguieron unas mediciones mucho más precisas que las anteriores y el resultado fue sorprendente. Leo I giraba más rápido de lo esperado, y eso significaba que debía haber más materia de la que los científicos habían asumido en estudios anteriores. Materia que, sin embargo, no podían ver. Lo más conservador en este caso sería pensar que estamos ante más materia oscura de la que pensábamos, pero tras hacer un perfil de la materia oscura de Leo I, calculando cómo cambia la densidad de sus órbitas a medida que vamos hacia el centro, los investigadores encontraron algo inesperado.

Con sus datos ya tomados, los científicos introdujeron estas mediciones en un modelo matemático. O, dicho de otro modo, empleó una serie de fórmulas matemáticas que describen de forma simplificada lo que sabemos sobre estos sistemas galácticos. El resultado, tras ser procesado por un superordenador, fue que aquellas mediciones coincidían bastante con lo que esperaríamos encontrar si hubiera un agujero negro en el centro de Leo I. Un agujero negro que, de hecho, tendría un tamaño especialmente descomunal, comparable con el de nuestra propia galaxia. El hallazgo podría ser determinante para entender cómo se forman los agujeros negros de los centros galácticos y de las propias galaxias en sí mismas.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • No hemos observado el agujero negro y las conclusiones del estudio deben ser contrastadas por otros equipos de investigación, pero parece una hipótesis interesante, con cierto apoyo teórico y para la que podrían diseñarse numerosos experimentos que nos ayudaran a verificarla y definir mejor ante qué nos encontramos.

REFERENCIAS (MLA):

  • Bustamante-Rosell, M. J. et al. Dynamical Analysis Of The Dark Matter And Central Black Hole Mass In The Dwarf Spheroidal Leo I. 2021.