A casi 200.000 años luz de la Tierra, se ubica la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana que orbita alrededor de la Vía Láctea y mientras despliega su belleza, ahora también asombra a los científicos sobre su estructura interna.
Un equipo de astrónomos logró identificar pruebas sólidas de la existencia de un agujero negro supermasivo en la Gran Nube de Magallanes (LMC, por sus siglas en inglés). Se trata del agujero negro supermasivo más cercano fuera de nuestra galaxia y su hallazgo podría redefinir el conocimiento sobre la evolución de estos objetos cósmicos.
La galaxia satélite de la Vía Láctea es la más grande del Grupo Local de galaxias, a la que también pertenece la Pequeña Nube de Magallanes y está llena de regiones de formación estelar. Desde la Nebulosa de la Tarántula, la guardería estelar más brillante de nuestro vecindario cósmico, hasta LHA 120-N 11, la galaxia pequeña e irregular en donde continuamente están naciendo nuevas estrellas.
Los investigadores del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) llegaron a la conclusión de este agujero negro tras analizar el movimiento de 21 estrellas hiperveloces en los márgenes de la Vía Láctea. Estas estrellas, que viajan a velocidades de millones de kilómetros por hora, fueron expulsadas por la influencia gravitatoria de agujeros negros supermasivos.
Aunque se esperaba que la mayoría proviniera del centro de la Vía Láctea, los datos revelaron que aproximadamente la mitad de ellas tenían otro origen: un agujero negro previamente desconocido en la LMC.
El descubrimiento fue posible gracias a los datos del telescopio espacial Gaia, de la Agencia Espacial Europea, que buscó con precisión la trayectoria de más de mil millones de estrellas. Al reconstruir los movimientos de las estrellas hiperveloces, los astrónomos lograron rastrear su punto de origen y encontraron que muchas fueron expulsadas desde la LMC. “Resulta asombroso darnos cuenta de que tenemos otro agujero negro supermasivo a la vuelta de la esquina, cósmicamente hablando”, dijo Jesse Han, líder del estudio.
Las estrellas hiperveloces se forman cuando un sistema estelar binario se acerca demasiado a un agujero negro supermasivo. La intensa atracción gravitatoria separa a las dos estrellas, atrapando una en su órbita y lanzando a la otra a velocidades extremas. “Sabíamos que estas estrellas hiperveloces existían desde hacía tiempo, pero Gaia nos proporcionó los datos que necesitamos para averiguar de dónde provienen realmente”, explicó Kareem El-Badry, coautor del estudio.
El equipo desarrolló un modelo teórico que predecía que un agujero negro supermasivo en la LMC debería haber generado un cúmulo de estrellas hiperveloces en un sector específico de la Vía Láctea. La confirmación de esta predicción fue clave para sostener su hipótesis.
“La única explicación que se nos ocurre para estos datos es la existencia de un agujero negro gigantesco en nuestra galaxia vecina”, afirmó Scott Lucchini, otro de los coautores.
Un agujero negro oculto a plena vista
Los astrónomos estiman que el agujero negro de la LMC tiene una masa de aproximadamente 600.000 veces la del Sol, lo que lo convierte en una versión más pequeña del agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea, que posee una masa de 4 millones de soles. No obstante, este nuevo hallazgo plantea preguntas sobre cómo se formó y por qué permaneció oculto hasta ahora.
Uno de los factores que dificultó su detección es la naturaleza de la LMC, que se encuentra en un proceso de fusión con la Vía Láctea. Su interacción con la Pequeña Nube de Magallanes, otra galaxia enana, alteró la distribución de sus estrellas y gas, dificultando la identificación de un centro galáctico claro. “Ahora que hay pruebas sólidas de que debería estar allí, pueden estar seguros de que estamos muy entusiasmados por seguirlo”, aseguró Han.
A diferencia de otros agujeros negros supermasivos, este no mostró señales claras en rayos X, radio o luz visible, las formas tradicionales en las que se detecta este tipo de objetos. Sin embargo, el equipo de investigadores cree que podría estar emitiendo señales sutiles que aún no fueron observadas. “Está dentro del ámbito de las posibilidades que ya sea detectable en radio, rayos X y medios ópticos. Simplemente, no hemos buscado en el lugar adecuado”, agregó Han.
Este estudio, publicado en The Astrophysical Journal, marca un avance en la comprensión de los agujeros negros supermasivos y podría abrir nuevas líneas de investigación sobre su papel en la evolución de las galaxias. Mientras tanto, los astrónomos seguirán utilizando los telescopios más avanzados para intentar captar su presencia y comprender mejor su impacto en el cosmos.
El impacto del hallazgo en la astronomía moderna
El descubrimiento de este agujero negro supermasivo en la LMC tiene implicaciones significativas para la comprensión de la evolución de las galaxias enanas y su interacción con galaxias más grandes. Hasta ahora, la existencia de agujeros negros supermasivos en galaxias enanas era una posibilidad teórica, pero este estudio ofrece la primera evidencia concreta de que pueden existir en sistemas de menor tamaño.
Los científicos creen que estos agujeros negros pueden desempeñar un papel crucial en la formación y evolución de las galaxias. En el caso de la LMC, su agujero negro podría influir en el proceso de fusión con la Vía Láctea, afectando la distribución del gas y las estrellas en ambas galaxias. “Comprender la presencia y el papel de estos objetos en galaxias enanas nos ayuda a reconstruir la historia del universo y su evolución a lo largo de miles de millones de años”, explicó Han.
Otro aspecto importante del hallazgo es que proporciona una nueva forma de identificar agujeros negros ocultos en otras galaxias. Hasta ahora, los astrónomos han dependido principalmente de la detección de emisiones de rayos X y radio para localizar estos objetos, pero el estudio de estrellas hiperveloces podría convertirse en una herramienta adicional para rastrear agujeros negros invisibles.
“Este enfoque nos permite detectar la presencia de agujeros negros sin necesidad de verlos directamente, lo que amplía enormemente nuestras capacidades de observación”, añadió El-Badry.
El equipo de astrónomos planea continuar su investigación utilizando telescopios de mayor sensibilidad para buscar señales que confirmen la presencia del agujero negro en la LMC. Uno de los objetivos es detectar la radiación emitida por el material que podría estar cayendo en su interior, lo que proporcionaría una prueba definitiva de su existencia.
Además, los científicos planean estudiar otras galaxias enanas cercanas para determinar si también albergan agujeros negros supermasivos. “Este descubrimiento nos abrió una nueva vía de investigación. Si la LMC tiene un agujero negro de este tipo, es muy posible que otras galaxias enanas también los tengan”, dijo Lucchini.
Los hallazgos de este estudio podrían reconfigurar el panorama de la astronomía moderna y brindar nuevas pistas sobre el papel de los agujeros negros en la evolución del cosmos. Por ahora, la comunidad científica se mantiene atenta a las próximas observaciones que puedan arrojar más luz sobre este agujero negro oculto a plena vista.
