En el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra un agujero negro supermasivo llamado Sagitario A *, que tiene una masa que es 4 millones de veces la de nuestro sol. Los científicos han pensado durante mucho tiempo que es poco probable que este agujero negro esté allí solo. Pero aún no tenían evidencia de que estos otros cuerpos existieran, hasta ahora.
Como informa Nell Greenfieldboyce para NPR, los investigadores detectaron evidencia de una docena de agujeros negros girando alrededor del centro galáctico, estimando que podría haber hasta 10, 000 agujeros negros aislados en la región.
Los agujeros negros no emiten luz visible ni radiación, lo que los hace extremadamente difíciles de observar directamente utilizando nuestra tecnología actual. Pero los científicos pueden estudiar cómo interactúan con los cuerpos cercanos. Para el último hallazgo, los investigadores captaron la señal de una estrella que orbita el agujero negro, lo que hace que el sistema emita radiación de rayos X.
Para el último estudio, un equipo encabezado por el laboratorio de astrofísica de la Universidad de Columbia recolectó 12 años de datos recopilados por el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA en una búsqueda de radiación reveladora dentro de los 13 años luz del centro galáctico. Como Phil Charles, un astrofísico de la Universidad de Southampton que no participó en el estudio, explica para The Conversation, el equipo encontró alrededor de 100 fuentes de rayos X en esa área de búsqueda, incluidas 26 señales dentro de los tres años luz de Sagitarrius A * .
Otro objeto común, llamado púlsar de milisegundos, también emite una señal de radiación similar a la de los sistemas binarios. Los investigadores estiman que aproximadamente la mitad de las señales que detectaron eran de púlsares, dejando 13 señales de rayos X procedentes de agujeros negros con estrellas compañeras. Publicaron sus resultados en la revista Nature .
"Es la confirmación de varias teorías que predijeron que este debería ser el caso", dice Chuck Hailey, astrofísico de Columbia y primer autor del estudio, informa Ryan F. Mandelbaum de Gizmodo . "Pero es extraño haber tenido tantos y realmente no verlos".
Según un comunicado de prensa, los investigadores estiman que, según la distribución espacial de los agujeros negros que encontraron, probablemente hay de 300 a 500 binarios de agujeros negros en la región inmediata alrededor de Sagitarius A * y alrededor de 10, 000 agujeros negros aislados no orbitados por estrellas.
Como informa Sarah Gibbens en National Geographic, esas estimaciones se basan en la teoría de que aproximadamente 1 de cada 20 agujeros negros atraerá a una estrella de baja masa. Incluso si ese cálculo está ligeramente fuera de lugar, informa Gibbens, es probable que aún haya más agujeros negros que los aproximadamente 60 que los científicos han detectado.
"Supongamos que la teoría es incorrecta, incluso por un factor de dos o tres", dice Hailey. "Lo tomaremos. Si incluso hay miles de ellos allí, es espectacular, en comparación con no haber encontrado ninguno ".
Si bien el descubrimiento confirma lo que los físicos ya teorizaron, también abre nuevas áreas de investigación. Por ejemplo, comprender la densidad y la distribución de los agujeros negros en el centro galáctico podría ayudar a los investigadores a comprender cuándo y con qué frecuencia se crean ondas gravitacionales, las explosiones de energía masivas que se producen cuando chocan dos agujeros negros.
Detectadas por primera vez en 2015, las ondas gravitacionales prometen ayudar a los astrónomos a explorar objetos y regiones del universo que nuestros ojos y telescopios no pueden ver. "Fortalece los argumentos para tener estas poblaciones de agujeros negros como fuente potencial de ondas gravitacionales", le dice a Mandelbaum Imre Bartos, físico de la Universidad de Florida. "Esta es una confirmación emocionante que encaja con el resto de la imagen tal como la entendemos ahora".
Si bien 10.000 agujeros negros parecen muchos, es una pequeña fracción del número total de agujeros negros que los científicos estiman que contiene la Vía Láctea. Según los cálculos actuales, solo en nuestra galaxia hay 100 millones de agujeros negros de masa estelar. Y aquí hay algo loco a considerar: un nuevo agujero negro probablemente se forma en algún lugar del universo cada segundo.
