Grandes sorpresas pueden venir en paquetes pequeños

Hubble ayuda a los astrónomos a encontrar más pequeña galaxia conocida con el agujero negro supermasivo

17 de septiembre 2014

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Los astrónomos que usan la NASA / ESA Hubble Space Telescope han encontrado un monstruo al acecho en un lugar muy poco probable. Nuevas observaciones del ultracompacto galaxia enana M60-UCD1 han revelado un agujero negro supermasivo en su centro, por lo que esta pequeña galaxia el más pequeño que se ha encontrado para albergar un agujero negro supermasivo. Esto sugiere que puede haber muchos agujeros negros supermasivos más que hemos perdido, y nos dice más acerca de la formación de estas galaxias increíblemente densos. Los resultados serán publicados en la revista Nature el 18 de septiembre de 2014.

Situada a unos 50 millones de años luz de distancia, M60-UCD1 es una pequeña galaxia con un diámetro de 300 años luz - sólo 1 / número 500 del diámetro de la Vía Láctea. A pesar de su tamaño es bastante lleno, que contiene unos 140 millones de estrellas. Si bien esto es característico de una galaxia enana ultra compacto (UCD) como M60-UCD1, este UCD particular, pasa a ser el más denso visto jamás [1] .

A pesar de su gran número de estrellas, UCDs siempre parecen ser más pesado de lo que deberían ser. Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha hecho un nuevo descubrimiento que puede explicar por qué - en el centro de M60-UCD1 esconde unagujero negro supermasivo [2] con la masa de 20 millones de soles.

"Hemos sabido durante algún tiempo que muchos UCDs son un poco de sobrepeso. Simplemente parecen ser demasiado pesado para la luminosidad de sus estrellas",dice el co-autor Steffen Mieske del Observatorio Europeo del Sur en Chile. "Ya habíamos publicado un estudio que sugirió este peso adicional podría venir de la presencia de agujeros negros supermasivos, pero era sólo una teoría. Ahora, al estudiar el movimiento de las estrellas en M60-UCD1, hemos detectado los efectos de un agujero negro en su centro. Este es un resultado muy emocionante y queremos saber cuántos más UCDs pueden albergar estos objetos extremadamente masivas ".

El agujero negro supermasivo en el centro de M60-UCD1 constituye un enorme 15 por ciento de la masa total de la galaxia, y pesa cinco veces más que el agujero negro en el centro de la Vía Láctea. "Eso es bastante sorprendente, dado que la Vía Camino es 500 veces más grande y más de 1000 veces más pesados ​​que el M60-UCD1 ",explica Anil Seth de la Universidad de Utah, EE.UU., autor principal del estudio internacional. "De hecho, a pesar de que el agujero negro en el centro de nuestra galaxia Camino galaxia tiene la masa de 4 millones de Soles todavía es menos de 0,01 por ciento de la masa total de la Vía Láctea, lo que hace que te das cuenta de lo importante que realmente es el agujero negro de M60-UCD1 ".

El equipo descubrió que el agujero negro supermasivo observando M60-UCD1 tanto con el / ESA Hubble Space Telescope de la NASA y el Gemini de 8 metros telescopio óptico e infrarrojo del Norte en Mauna Kea, EE.UU.. Las imágenes del Hubble afilados proporcionan información sobre la densidad de la galaxia diámetro y estelar, mientras que Géminis se utilizó para medir el movimiento de las estrellas en la galaxia, ya que se vieron afectados por la atracción gravitatoria del agujero negro. Estos datos se utilizaron para calcular la masa del agujero negro invisible.

El hallazgo implica que puede haber una población sustancial de los agujeros negros previamente inadvertida. De hecho, los astrónomos predicen que puede haber tantos como el doble del número conocido de los agujeros negros en el universo local.

Además, los resultados podrían afectar las teorías de cómo tal forma UCDs. "Este hallazgo sugiere que las galaxias enanas pueden ser en realidad los restos pelados de las galaxias más grandes que fueron destrozadas durante las colisiones con otras galaxias, en lugar de las pequeñas islas de estrellas nacidas en aislamiento" explica Seth. "No sabemos de ninguna otra manera usted podría hacer un agujero negro tan grande en un objeto tan pequeño."

Una explicación es que M60-UCD1 fue una vez una gran galaxia que contiene 10 mil millones de estrellas, y un agujero negro supermasivo de igualar. "Esta galaxia puede haber pasado demasiado cerca del centro de su mucho más grande galaxia vecina, Messier 60", explica el co autor Remco van den Bosch del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania. "En ese proceso la parte exterior de la galaxia habría sido arrancado a formar parte de Messier 60, dejando sólo la galaxia pequeña y compacta que vemos hoy. "

El equipo cree que M60-UDC1 puede un día fusionarse con Messier 60 para formar una sola galaxia. Messier 60 también tiene su propio monstruo agujero negro un increíble 4,5 mil millones de veces más grande que nuestro Sol y más de 1000 veces más grande que el agujero negro en la Vía Láctea. Una fusión entre las dos galaxias también haría que los agujeros negros que se fusionan, creando un agujero aún más monstruoso negro.

Notas

[1] De hecho, si usted vive dentro de esta galaxia el cielo nocturno sería deslumbrar con la luz de al menos un millón de estrellas, todos visibles a simple vista. En la Tierra, un comparativamente miserables 4.000 estrellas son visibles.

[2] Los agujeros negros son objetos ultracompactas con un tirón gravitatorio tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Los agujeros negros supermasivos - aquellos con la masa de al menos 1 millón de estrellas como nuestro Sol - se cree que en los centros de muchas galaxias.

Notas para los editores

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

El equipo internacional de astrónomos en este estudio consiste en AC Seth (Universidad de Utah, EE.UU.); R. van den Bosch (Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania); S. Mieske (Observatorio Europeo Austral, Chile);H. Baumgardt (Universidad de Queensland, Australia); M. den Brok (Universidad de Utah, EE.UU.); J. Strader (Universidad del Estado de Michigan, EE.UU.); N. Neumayer (Observatorio Europeo del Sur, Alemania); I. Chilingarian (Smithsonian Astrophysical Observatory, EE.UU., la Universidad Estatal de Moscú, Rusia); M. Hilker (Observatorio Europeo del Sur, Alemania); R. McDermid (Observatorio Astronómico de Australia, Australia, Macquarie University, Australia); L. Spitler (Observatorio Astronómico de Australia, Australia, Macquarie University, Australia); J. Brodie (Universidad de California, EE.UU.); MJ Frank (Universidad de Heidelberg, Alemania); JL Walsh (Universidad de Texas en Austin, EE.UU.).