Detectan tres agujeros negros supermasivos en galaxias en interacción

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Las nuevas observaciones del sistema NGC 6240 prueban por primera vez que tres galaxias se están fusionando a la vez, lo que explica la rápida evolución galáctica en el Universo y no contradice la edad del mismo. El estudio, liderado por investigadores alemanes de Göttingen y Potsdam y a propuesta de la investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Ana Monreal Ibero, se ha realizado con una nueva técnica en la que trabaja el IAC, combinando el espectrógrafo de campo integral MUSE con óptica adaptativa en el telescopio VLT de Chile.

 

Las galaxias contienen entre 100 y 300 mil millones de estrellas y albergan en sus centros un agujero negro con una masa desde varios millones hasta 100 millones de masas solares. La galaxia conocida como NGC 6240 es una galaxia irregular y relativamente cercana que se ha estudiado prácticamente en todas las longitudes de onda al considerarse un prototipo dentro de su clase (galaxias en interacción). Dada su morfología, los astrónomos creían hasta ahora que se había formado por la colisión de dos galaxias más pequeñas y que, en consecuencia, albergaba dos agujeros negros supermasivos en su interior. Estos antepasados galácticos se movían uno hacia el otro a velocidades de varios 100 km/s y aún hoy están en proceso de fusión. El sistema de galaxias, situado a una distancia de aproximadamente 300 mil millones de años luz, ha sido estudiado en detalle en todas las longitudes de onda y es considerado como un prototipo de galaxias en interacción.

“En el estudio realizado -explica Wolfram Kollatschny, investigador de la Universidad Georg-August de Göttingen- primer autor del artículo de Astronomy & Astrophysics-, hemos utilizado datos espectrales a muy alta resolución espacial y hemos encontrado que no hay dos, sino tres agujeros negros en su interior. Es la primera vez que se detectan tres agujeros negros supermasivos tan cerca uno de los otros. Y al mismo tiempo es una evidencia observacional de que tres galaxias están fusionándose al mismo tiempo.”

El hallazgo es de gran relevancia en el contexto de la formación y evolución de galaxias. “Ahora mismo -señala Peter Weilbacher, investigador del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), quien también firma el artículo- nos resulta difícil explicar cómo las galaxias más masivas han tenido tiempo de formarse a base de múltiples fusiones de dos galaxias más pequeñas: no da tiempo para la edad que tiene el Universo. Sin embargo, si suponemos que existen fusiones de más de dos galaxias, entonces la evolución de galaxias es mucho más rápida. Este resultado indica que, de hecho, este escenario puede darse en la naturaleza.”

“El interés de este estudio no es solamente científico –subraya la astrofísica del IAC Ana Monreal Ibero, otra autora del artículo-, también lo es desde el punto de vista técnico pues demuestra claramente el potencial de la acción conjunta de instrumentación basada en espectroscopía de campo integral con elementos de óptica adaptativa. Este par de técnicas son precisamente las que están previstas en el diseño de Harmoni, el espectrógrafo de campo integral para el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de Chile en cuyo desarrollo participa el IAC.”

Los científicos predicen que la inminente fusión de los agujeros negros supermasivos también genera ondas gravitacionales muy fuertes. En un futuro probable, el detector de ondas gravitacionales LISA podrá medir estas señales y descubrir nuevos sistemas de fusión.

Enlace al artículo en Astronomy & Astrophysics:

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019arXiv191012813K/abstract

DOI number: 10.1051/0004-6361/201936540

Contacto en el IAC:

Ana Monreal Ibero: ana.monreal [at] iac.es  Tel: 922605742

Otras notas de prensa:

Nota de prensa de la Universidad Georg-August de Göttingen:

http://www.uni-goettingen.de/en/3240.html?id=5719

Nota de prensa del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP):

https://www.aip.de/en/news/science/three-supermassive-black-holes-discovered-at-the-core-of-one-galaxy

Nota del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología (IRAP) de Toulouse:

http://www.irap.omp.eu/en/actualites/actu-muse10

Nota de prensa del Centro de Investigación astrofísica de Lyon (CRAL):

https://cral.univ-lyon1.fr/spip.php?article219&lang=en