Hace tres años, un equipo de la Universidad de Utah descubrió que una galaxia enana ultra compacta contenía un agujero negro supermasivo, la más pequeña galaxia conocida alberga un agujero negro gigante. Los hallazgos sugirieron que las enanas eran restos minúsculos de galaxias masivas que fueron despojadas de sus capas externas después de colisionar con otras galaxias mayores.
"Hace tres años, un equipo de la Universidad de Utah descubrió que una galaxia enana ultra compacta contenía un agujero negro supermasivo, la más pequeña galaxia conocida alberga un agujero negro gigante. Los hallazgos sugirieron que las enanas eran restos minúsculos de galaxias masivas que fueron despojadas de sus capas externas después de colisionar con otras galaxias mayores.
Ahora, el mismo grupo de astrónomos y colegas de U han encontrado otras dos galaxias enanas ultra compactas con agujeros negros supermasivos. Juntos, los tres ejemplos sugieren que los agujeros negros acechan en el centro de la mayoría de estos objetos, potencialmente duplicando el número de agujeros negros supermasivos conocidos en el universo. Los agujeros negros constituyen un alto porcentaje de la masa total de las galaxias compactas, apoyando la teoría de que las [galaxias] enanas son restos de galaxias masivas que fueron desgarradas por galaxias más grandes.
"Todavía no comprendemos completamente cómo las galaxias se forman y evolucionan con el tiempo. Estos objetos pueden decirnos cómo las galaxias se fusionan y chocan ", dice Chris Ahn, candidato postdoctoral en el Departamento de Física y Astronomía, y autor principal del estudio internacional publicado el lunes en The Astrophysical Journal. "Tal vez una fracción de los centros de todas las galaxias son en realidad estas galaxias compactas despojadas de sus partes externas".
Medición de las galaxias
Los autores midieron dos galaxias enanas ultra compactas, llamadas VUCD3 y M59cO, que se encuentran mucho más allá de los brazos espirales de nuestra Vía Láctea, orbitando galaxias masivas en el cúmulo de galaxias de Virgo. Detectaron un agujero negro supermasivo en ambas galaxias; El agujero negro de VUCD3 tiene una masa equivalente a 4,4 millones de soles, representando alrededor del 13 por ciento de la masa total de la galaxia, y el agujero negro del M59cO tiene una masa de 5,8 millones de soles, representando alrededor del 18 por ciento de su masa total.
En comparación, el monstruoso agujero negro en el centro de la Vía Láctea tiene una masa de 4 millones de soles, pero representa menos del 0,01 por ciento de la masa total de la galaxia.
"Es bastante sorprendente cuando realmente piensas en ello. Estas enanas ultracompactas son alrededor del 0,1 por ciento del tamaño de la Vía Láctea, pero albergan agujeros negros supermasivos que son más grandes que el agujero negro en el centro de nuestra propia galaxia ", se maravilló Ahn.
Para calcular la masa ultra-compacta de las galaxias enanas, los astrónomos midieron el movimiento de las estrellas usando el telescopio Gemini North situado en el volcán Mauna Kea en Hawai. Los astrónomos tienen que corregir las distorsiones causadas por la atmósfera de la Tierra. Dispararon un laser en el cielo para hacer una falsa pequeña estrella, y movieron un espejo alrededor centenares de veces por segundo para deshacer la distorsión. Luego aplicaron la técnica a las galaxias enanas ultra compactas, que son tan pequeñas que las correcciones son necesarias para medir los movimientos dentro del objeto. La técnica, conocida como óptica adaptativa, enfoca la galaxia antes vez borrosa.
También analizaron imágenes del Telescopio Espacial Hubble para medir la distribución de las estrellas en cada galaxia y crearon una simulación por computador que encajaba mejor con sus observaciones.
Encontraron que el movimiento de las estrellas en el centro de las galaxias se era mucho más rápido que las del exterior, una firma clásica de un agujero negro. VUCD3 y M59cO son la segunda y tercera galaxias enanas ultra compactas que contienen un agujero negro supermasivo, lo que sugiere que todas estas [galaxias] enanas pueden albergar objetos masivos de succión de luz.
Misterios de la galaxia enana ultra compactas
Los astrónomos descubrieron galaxias enanas ultra compactas a finales de los años noventa. Los objetos están formados por cientos de millones de estrellas densamente empaquetadas en un promedio de 100 años luz de diámetro. Los científicos tomaron medidas para ver lo que estaba sucediendo dentro de las galaxias, y algo cuadra; Las galaxias enanas ultracompactas tenían más masa de lo que sus propias estrellas podían explicar. El autor, el astrónomo senior Anil Seth, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la U, lideró el estudio de 2014 que encontró la primera galaxia enana ultra compacta con un agujero negro supermasivo. Los dos estudios dirigidos por U constituyen una prueba sólida de que los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias son responsables de la masa extra.
Una teoría alternativa de las [galaxias] enanas es que son sólo racimos de estrellas realmente masivas - grupos de cien mil estrellas nacidos al mismo tiempo. El mayor cúmulo estelar de la Vía Láctea es de tres millones de estrellas, y las galaxias enanas ultra compactas son de 10 a 100 veces más grandes que eso. "La pregunta era, '¿Es eso porque forman grandes clusters estelares con el mismo proceso? ¿O son diferentes de alguna manera? "Este trabajo demuestra que son diferentes", continúa Seth.
"Es obvio en retrospectiva, porque el centro de una galaxia regular parece casi exactamente como estos objetos, pero eso no era lo que la mayoría de la gente pensaba que eran. No estaba convencido de que íbamos a encontrar un agujero negro cuando tomé las observaciones ", dice Seth. "Este es un ejemplo fresco de descubrimiento científico y con qué rapidez puede reorientar nuestra comprensión del universo".
Agujeros negros y la formación de galaxias
Los agujeros negros son áreas con una gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Se forman cuando las estrellas se derrumban, dejando atrás un agujero negro con masa densa que ejerce fuerza gravitatoria sobre los objetos que lo rodean. Los agujeros negros supermasivos tienen una masa de más de 1 millón de soles y se piensa que están en el centro de todas las galaxias grandes.
Una explicación para el agujero negro supermasivo dentro de las galaxias enanas ultra compactas es que las galaxias estuvieron una vez compuestas de miles de millones de estrellas. Los autores creen que las [galaxias] enanas fueron "tragadas" y destrozadas por la gravedad de galaxias mucho más grandes. El agujero negro enano ultracompacto es el remanente de su tamaño antes masivo. Los hallazgos cambian la forma en que los astrónomos pueden reconstruir cómo las galaxias se forman y evolucionan con el tiempo.
"Sabemos que las mezclan y se combinan y combinan todo el tiempo - así evolucionan las galaxias. Nuestra Vía Láctea está comiendo galaxias mientras hablamos ", dice Seth. "Nuestro cuadro general de cómo se forman las galaxias es que las pequeñas galaxias se fusionan para formar grandes galaxias. Pero tenemos una imagen muy incompleta de eso. Las galaxias enanas ultra compactas nos proporcionan un cronograma más largo para poder ver lo que pasó en el pasado "."
![Encontrados sendos agujeros negros supermasivos en dos galaxias diminutas [eng]](https://cdn.mnmstatic.net/cache/2a/1f/media_thumb_2x-link-2760675.jpeg?1492507926)
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Traducción, algo libre.
"Hace tres años, un equipo de la Universidad de Utah descubrió que una galaxia enana ultra compacta contenía un agujero negro supermasivo, la más pequeña galaxia conocida alberga un agujero negro gigante. Los hallazgos sugirieron que las enanas eran restos minúsculos de galaxias masivas que fueron despojadas de sus capas externas después de colisionar con otras galaxias mayores.
Ahora, el mismo grupo de astrónomos y colegas de U han encontrado otras dos galaxias enanas ultra compactas con agujeros negros supermasivos. Juntos, los tres ejemplos sugieren que los agujeros negros acechan en el centro de la mayoría de estos objetos, potencialmente duplicando el número de agujeros negros supermasivos conocidos en el universo. Los agujeros negros constituyen un alto porcentaje de la masa total de las galaxias compactas, apoyando la teoría de que las [galaxias] enanas son restos de galaxias masivas que fueron desgarradas por galaxias más grandes.
"Todavía no comprendemos completamente cómo las galaxias se forman y evolucionan con el tiempo. Estos objetos pueden decirnos cómo las galaxias se fusionan y chocan ", dice Chris Ahn, candidato postdoctoral en el Departamento de Física y Astronomía, y autor principal del estudio internacional publicado el lunes en The Astrophysical Journal. "Tal vez una fracción de los centros de todas las galaxias son en realidad estas galaxias compactas despojadas de sus partes externas".
Medición de las galaxias
Los autores midieron dos galaxias enanas ultra compactas, llamadas VUCD3 y M59cO, que se encuentran mucho más allá de los brazos espirales de nuestra Vía Láctea, orbitando galaxias masivas en el cúmulo de galaxias de Virgo. Detectaron un agujero negro supermasivo en ambas galaxias; El agujero negro de VUCD3 tiene una masa equivalente a 4,4 millones de soles, representando alrededor del 13 por ciento de la masa total de la galaxia, y el agujero negro del M59cO tiene una masa de 5,8 millones de soles, representando alrededor del 18 por ciento de su masa total.
En comparación, el monstruoso agujero negro en el centro de la Vía Láctea tiene una masa de 4 millones de soles, pero representa menos del 0,01 por ciento de la masa total de la galaxia.
"Es bastante sorprendente cuando realmente piensas en ello. Estas enanas ultracompactas son alrededor del 0,1 por ciento del tamaño de la Vía Láctea, pero albergan agujeros negros supermasivos que son más grandes que el agujero negro en el centro de nuestra propia galaxia ", se maravilló Ahn.
Para calcular la masa ultra-compacta de las galaxias enanas, los astrónomos midieron el movimiento de las estrellas usando el telescopio Gemini North situado en el volcán Mauna Kea en Hawai. Los astrónomos tienen que corregir las distorsiones causadas por la atmósfera de la Tierra. Dispararon un laser en el cielo para hacer una falsa pequeña estrella, y movieron un espejo alrededor centenares de veces por segundo para deshacer la distorsión. Luego aplicaron la técnica a las galaxias enanas ultra compactas, que son tan pequeñas que las correcciones son necesarias para medir los movimientos dentro del objeto. La técnica, conocida como óptica adaptativa, enfoca la galaxia antes vez borrosa.
También analizaron imágenes del Telescopio Espacial Hubble para medir la distribución de las estrellas en cada galaxia y crearon una simulación por computador que encajaba mejor con sus observaciones.
Encontraron que el movimiento de las estrellas en el centro de las galaxias se era mucho más rápido que las del exterior, una firma clásica de un agujero negro. VUCD3 y M59cO son la segunda y tercera galaxias enanas ultra compactas que contienen un agujero negro supermasivo, lo que sugiere que todas estas [galaxias] enanas pueden albergar objetos masivos de succión de luz.
Misterios de la galaxia enana ultra compactas
Los astrónomos descubrieron galaxias enanas ultra compactas a finales de los años noventa. Los objetos están formados por cientos de millones de estrellas densamente empaquetadas en un promedio de 100 años luz de diámetro. Los científicos tomaron medidas para ver lo que estaba sucediendo dentro de las galaxias, y algo cuadra; Las galaxias enanas ultracompactas tenían más masa de lo que sus propias estrellas podían explicar. El autor, el astrónomo senior Anil Seth, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la U, lideró el estudio de 2014 que encontró la primera galaxia enana ultra compacta con un agujero negro supermasivo. Los dos estudios dirigidos por U constituyen una prueba sólida de que los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias son responsables de la masa extra.
Una teoría alternativa de las [galaxias] enanas es que son sólo racimos de estrellas realmente masivas - grupos de cien mil estrellas nacidos al mismo tiempo. El mayor cúmulo estelar de la Vía Láctea es de tres millones de estrellas, y las galaxias enanas ultra compactas son de 10 a 100 veces más grandes que eso. "La pregunta era, '¿Es eso porque forman grandes clusters estelares con el mismo proceso? ¿O son diferentes de alguna manera? "Este trabajo demuestra que son diferentes", continúa Seth.
"Es obvio en retrospectiva, porque el centro de una galaxia regular parece casi exactamente como estos objetos, pero eso no era lo que la mayoría de la gente pensaba que eran. No estaba convencido de que íbamos a encontrar un agujero negro cuando tomé las observaciones ", dice Seth. "Este es un ejemplo fresco de descubrimiento científico y con qué rapidez puede reorientar nuestra comprensión del universo".
Agujeros negros y la formación de galaxias
Los agujeros negros son áreas con una gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Se forman cuando las estrellas se derrumban, dejando atrás un agujero negro con masa densa que ejerce fuerza gravitatoria sobre los objetos que lo rodean. Los agujeros negros supermasivos tienen una masa de más de 1 millón de soles y se piensa que están en el centro de todas las galaxias grandes.
Una explicación para el agujero negro supermasivo dentro de las galaxias enanas ultra compactas es que las galaxias estuvieron una vez compuestas de miles de millones de estrellas. Los autores creen que las [galaxias] enanas fueron "tragadas" y destrozadas por la gravedad de galaxias mucho más grandes. El agujero negro enano ultracompacto es el remanente de su tamaño antes masivo. Los hallazgos cambian la forma en que los astrónomos pueden reconstruir cómo las galaxias se forman y evolucionan con el tiempo.
"Sabemos que las mezclan y se combinan y combinan todo el tiempo - así evolucionan las galaxias. Nuestra Vía Láctea está comiendo galaxias mientras hablamos ", dice Seth. "Nuestro cuadro general de cómo se forman las galaxias es que las pequeñas galaxias se fusionan para formar grandes galaxias. Pero tenemos una imagen muy incompleta de eso. Las galaxias enanas ultra compactas nos proporcionan un cronograma más largo para poder ver lo que pasó en el pasado "."
Gracias por la tradución