Una rara galaxia con tres agujeros negros lleva a los astrónomos a los objetos más masivos del universo
Solo ocasionalmente vislumbrados en el corazón de cúmulos de galaxias masivos, los agujeros negros supermasivos son algunos de los objetos más grandes y esquivos del universo. Estos agujeros negros gigantes tienen masas que superan los 10.000 millones de soles, lo que los hace mucho más monstruosos que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de galaxias como la Vía Láctea, y su gran tamaño ha desconcertado a los astrónomos durante mucho tiempo.
Ahora, los investigadores que estudian una rara fusión de galaxias con tres agujeros negros supermasivos en su centro pueden haber descubierto finalmente los orígenes de estos monstruos cósmicos.
Usando una simulación cosmológica de alta resolución llamada ASTRID, el equipo modeló el nacimiento de un agujero negro supermasivo después de la fusión de las tres galaxias en el universo simulado. Cada una de estas galaxias contenía su propio cuásar, un agujero negro supermasivo que se alimentaba de gas y emitía brotes masivos de radiación que podían eclipsar a todas las estrellas de sus galaxias anfitrionas combinadas.
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Cuando el trío de cuásares se combinó, formaron un agujero negro aún más masivo y, al mismo tiempo, desencadenaron un frenesí de alimentación que permitió que el objeto fusionado alcanzara un estado supermasivo.
«Encontramos un sistema muy raro con un cuásar triple en la tarde cósmica, hace unos 11 mil millones de años, cuando las galaxias y los agujeros negros supermasivos alcanzaron su actividad máxima», dijo el autor principal del estudio. Yuying Ni (Se abre en una nueva pestaña)un becario postdoctoral en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, dijo a WordsSideKick.com por correo electrónico. «El sistema consta de tres cuásares brillantes alimentados por agujeros negros supermasivos, cada uno de los cuales reside en galaxias masivas de unas 10 veces la masa de nuestra propia Vía Láctea».
La simulación del equipo mostró que los cuásares triples se fusionaron en el transcurso de 150 millones de años y formaron el agujero negro más grande de toda la simulación, con una masa de más de 300 mil millones de veces la del Sol, o más que todas las estrellas de la Vía Láctea. . Combinado, según yo.
«Esto indica un posible canal de formación para estos agujeros negros supermasivos a través de los intensos eventos de fusión de varios agujeros negros supermasivos», dijo Ni.
La rareza de los sistemas de cuásares triples puede explicar por qué los agujeros negros supermasivos en el universo son algo tan distante.
«Aunque generalmente esperamos que los sistemas más masivos alberguen agujeros negros más masivos, los agujeros negros supermasivos están muy lejos, porque el crecimiento de los agujeros negros es un proceso completamente autorregulado», explicó Ni. “En un sistema/galaxia aislado, cuando un agujero negro crece lo suficiente, depositará fuertes retroalimentaciones en su entorno y se limitará a un crecimiento más rápido”.
En otras palabras, los astrónomos esperan que la formación de un agujero negro supermasivo con una masa incluso en el extremo inferior del espectro (alrededor de 10 mil millones de veces la masa del Sol) solo ocurrirá en escenarios extremos muy raros. En este caso, eso viene en forma de fusiones repetidas de tres galaxias muy masivas.
Como trabajo de seguimiento, el equipo tiene la intención de realizar un análisis estadístico de los múltiples sistemas de cuásares en la simulación ASTRID para estudiar las propiedades de las galaxias anfitrionas, hacer observaciones simuladas y rastrear cómo el agujero negro supermasivo y la galaxia anfitriona evolucionan según la simulación. producto.
Investigación publicada el 30 de noviembre de 2022 en Cartas de revistas astrofísicas (Se abre en una nueva pestaña).
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