Astrónomos chilenos proponen un nuevo origen para los agujeros negros
El choque constante de estrellas en el centro de las galaxias estaría detrás de la formación de los agujeros negros, especialmente los súper masivos. Así lo plantea un equipo de astrónomos de la Universidad de Chile, de la Universidad de Concepción y de la Universidad de Heidelberg, en Alemania, que llegó a esta conclusión a través de simulaciones numéricas de alta complejidad. El estudio apareció este sábado 1 de julio en la edición impresa de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
En el centro de las galaxias existen grupos densos de estrellas conocidos como “cúmulos estelares nucleares”, cuyo estudio ha sido clave para entender la formación galáctica. “El hallazgo implica la existencia de una masa crítica para los cúmulos estelares nucleares, que si se supera existe una inestabilidad producida por el choque constante entre estrellas, la que puede llegar a formar un agujero negro”, indicó Andrés Escala, astrónomo de la Universidad de Chile y uno de los participantes de esta investigación.
“Debido a esta inestabilidad global, dado estos constantes choques entre estrellas, los cúmulos pueden llegar a implosionar, es decir, que su masa se retraiga -compacte- con gran fuerza y formen ese agujero negro”, agregó Marcelo Vergara, primer autor del estudio publicado en la revista MNRAS.
El investigador afirma, además, que este trabajo añade una nueva perspectiva en la formación de estos objetos, especialmente los llamados súper masivos.
En síntesis, los resultados sugieren que los cúmulos estelares nucleares pueden ser lugares importantes para la formación de agujeros negros masivos y que este proceso puede ser más común y eficiente de lo que se pensaba anteriormente. Para lograr este descubrimiento, se utilizaron simulaciones numéricas de alta complejidad, que resuelven las ecuaciones físicas que describen la evolución de los cúmulos estelares.
“Esto permitió simular la dinámica de las interacciones entre las estrellas, sus colisiones y la posterior formación de agujeros negros masivos”, comentó Dominik Schleicher, también investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA).
Los cálculos matemáticos se realizaron en el supercomputador del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción, “Kultrun”, el cual permitió realizar estas simulaciones muy detalladas de cúmulos estelares nucleares y explorar la existencia de una masa crítica en dichos sistemas, con el apoyo de CATA y los Fondos de Astronomía Quimal.
En esta investigación, se pusieron a prueba resultados de trabajos anteriores del doctor Escala. Además de él, fueron parte de este trabajo Marcelo Vergara y Dominik Schleicher, de la Universidad de Concepción, quienes realizaron las simulaciones computacionales y su posterior análisis; mientras que Bastián Reinoso, del Institut für Theoretische Astrophysik, Zentrum für Astronomie, University of Heidelberg (Alemania), aportó a la implementación numérica del escenario.
Los resultados fueron publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) con el título “Global instability by runaway collisions in nuclear stellar clusters: numerical tests of a route for massive black hole formation” (“Inestabilidad global por colisiones desbocadas en cúmulos estelares nucleares: pruebas numéricas de una ruta para la formación de agujeros negros masivos”).