Astrónomos encuentran evidencias que podrían explicar cómo un agujero negro supermasivo terminó viajando fuera de su galaxia.
Un grupo de investigadores estudió un extraño fenómeno observado a miles de millones de años luz de la Tierra: una estructura alargada de estrellas que parece extenderse desde una galaxia y que estaría relacionada con el desplazamiento de un agujero negro supermasivo.
El objeto, identificado como RBH-1, se mueve a una velocidad cercana a los 1.000 kilómetros por segundo. Los científicos creen que podría tratarse de un agujero negro que fue expulsado de su galaxia después de que dos agujeros negros se fusionaran.
Según el estudio, cuando dos agujeros negros se unen liberan una enorme cantidad de energía en forma de ondas gravitacionales. Si las características de ambos objetos son diferentes, la emisión de estas ondas puede producir un efecto de retroceso. Como consecuencia, el agujero negro resultante puede recibir un fuerte impulso y alejarse de la región donde ocurrió la fusión.
Para investigar esta posibilidad, el equipo dirigido, entre otros, por Tejaswi Venumadhav, de la Universidad de California en Santa Bárbara, realizó numerosas simulaciones. Los investigadores probaron distintas combinaciones de masas y velocidades de giro para determinar qué condiciones podían explicar el desplazamiento de RBH-1.
Los resultados indicaron que la diferencia de masa entre los dos agujeros negros no habría sido suficiente para explicar por sí sola una velocidad tan elevada. En las simulaciones, ese mecanismo podía generar un impulso de aproximadamente 200 kilómetros por segundo, bastante menor que la velocidad estimada para RBH-1.
Por ello, los científicos consideran que el giro de los agujeros negros tuvo un papel fundamental. El escenario que mejor coincide con las observaciones requiere que ambos objetos rotaran rápidamente y que sus ejes de giro estuvieran orientados de manera diferente. En particular, el agujero negro de mayor masa habría girado a una velocidad considerablemente cercana al límite permitido por la relatividad general.
La investigación resulta importante porque las fusiones de agujeros negros capaces de producir grandes retrocesos ya habían sido predichas por la teoría de la relatividad general. Sin embargo, RBH-1 podría representar uno de los casos más claros en los que se observa un objeto que encaja con este fenómeno.
Además, la larga estructura de estrellas asociada al evento podría haberse formado porque el agujero negro, al atravesar el gas que rodeaba la galaxia, comprimió parte de ese material. Esa compresión habría favorecido la aparición de nuevas estrellas a lo largo de su recorrido.
El trabajo fue publicado en Physical Review Letters con el título “Progenitor of the Recoiling Supermassive Black Hole RBH-1 Identified Using HST and JWST Imaging”. Los resultados ofrecen una nueva oportunidad para estudiar cómo interactúan y se fusionan los agujeros negros supermasivos y cómo estos acontecimientos pueden modificar el entorno de las galaxias.