Descubren un agujero negro supermasivo con 30.000 millones de veces la masa del Sol

«Los astrónomos creen que hay un agujero negro supermasivo en el centro de cada galaxia del Universo, y que el tamaño de estos agujeros negros se correlaciona con las dimensiones de la galaxia (es decir, las galaxias más grandes albergan agujeros negros más grandes, y viceversa). El tamaño de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias oscila entre ~ un millón y ~ 1.000 millones de veces la masa del sol. Antes de este estudio, solo se habían descubierto tres agujeros negros supermasivos, de más de 10.000 millones de veces la masa del sol, en algunas de las galaxias más grandes del Universo. Este estudio añade un cuarto, cuyo tamaño se encuentra en el límite de lo grandes que creemos que pueden llegar a ser los agujeros negros supermasivos, por lo que es un hallazgo extremadamente excitante», cuenta a este periódico James Nightingale, autor principal del trabajo y astrónomo del departamento de Física de la Universidad de Durham.

Este logro confirma la teoría elaborada a partir del descubrimiento de los tres previos agujeros negros supermasivos encontrados, pero utiliza una nueva técnica que se apoya en el fenómeno de lente gravitacional. Este es un efecto a partir del cual la gravedad de un objeto masivo, como una galaxia en primer plano, actúa como una lupa gigante que dobla la luz de una galaxia en segundo plano y, al igual que una lente real, amplifica su tamaño. El estudio, publicado en la revista 'Monthly Notices' de la Royal Astronomical Society, utiliza la luz de una galaxia que se encuentra entre la Tierra y la galaxia donde reside este agujero negro supermasivo. «Lo que observamos fue que la luz de esta galaxia distante se desvía más de lo que lo haría si no hubiera un agujero negro supermasivo allí», cuenta Nightingale.

Para comprobarlo, utilizaron supercomputadoras para realizar cientos de miles de simulaciones sobre cómo viaja la luz a través del Universo. Después, compararon los resultados con imágenes reales tomadas por el telescopio espacial Hubble.

Este hallazgo es importante porque «la mayoría de los agujeros negros más grandes que conocemos están en un estado activo, donde la materia que se acerca al agujero negro se calienta y libera energía en forma de luz, rayos X y otras radiaciones. Sin embargo, es raro que un agujero negro supermasivo esté en estado activo, lo que significa que solo podemos estudiarlos en una pequeña fracción de galaxias. Mediante el uso de lentes gravitacionales podemos descubrir y aprender sobre los agujeros negros supermasivos no activos más grandes y distantes del Universo, algo que de otro modo sería casi imposible», aclara Nightingale.

Según el autor, el agujero negro supermasivo encontrado está a unos 2.400 millones de años luz de la Tierra. Actualmente, con las técnicas tradicionales, es imposible descubrir un agujero negro no activo a más de ~ 1.000 millones de años luz de nuestro planeta. Con el uso de las lentes gravitacionales, estudios futuros podrían localizar estos objetos a más de 10.000 millones de años luz. «Los astrónomos han descubierto más de 300 lentes gravitacionales durante el último medio siglo. Una pequeña fracción de ellas son similares a la que estudiamos en este trabajo, donde la luz de la galaxia distante pasa muy cerca del centro de otra galaxia. El siguiente paso será estudiar estas lentes gravitacionales, por si alguna más revela los agujeros negros supermasivos que se espera que estén en el centro de estas galaxias y medir las masas de estos», afirma el investigador.

Algunas de estas lentes gravitacionales se conocen desde hace más de dos décadas, es decir, estos datos sobre los agujeros negros supermasivos pueden haber estado disponibles para los científicos desde hace 20 años, pero «nadie pensó en investigarlos», dice Nightingale. El equipo espera que este sea el primer paso para permitir una exploración más profunda de los misterios de los agujeros negros y que los futuros telescopios a gran escala ayuden a los astrónomos a estudiarlos y aprender más sobre su tamaño.

El satélite espacial Euclid, de la Agencia Espacial Europea (ESA), que se lanzará en julio de 2023, está listo para descubrir más de 100.000 lentes gravitacionales. «Incluso si solo el 1% de estos objetos permiten revelar agujeros negros supermasivos, esto significa que aún podremos medir más de 1.000 masas de agujeros negros supermasivos (en comparación con las 100 masas de agujeros negros supermasivos conocidas actualmente)», asegura el autor.