La extraña galaxia con tres agujeros negros supermasivos: un origen violento

Una galaxia masiva como la Vía Láctea contiene miles de millones de estrellas, mientras que en su centro alberga un agujero negro con una masa de varios millones hasta cientos de millones de soles. Pero en la galaxia conocida como NGC 6240, un equipo de científicos ha descubierto tres de estos agujeros negros supermasivos.

Esta galaxia ya era conocida por su forma irregular después de que los astrónomos descubrieron en 1983 que tenía dos núcleos activos (dos agujeros negros supermasivos alimentándose en el centro). Ahora, el grupo de investigación dirigido por científicos de Gotinga y Potsdam tiene evidencia de un tercer agujero negro supermasivo que ha permanecido inactivo, tal como indica en su estudio publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

"A través de nuestras observaciones con una resolución espacial extremadamente alta , pudimos demostrar que el sistema de galaxias NGC 6240 no alberga dos, como se suponía anteriormente, sino tres agujeros negros supermasivos en su centro", explica el autor principal del estudio, Wolfram Kollatschny, profesor de la Universidad de Gotinga.

Los tres gigantes objetos están ubicados en una región de menos de 3000 años luz de ancho, es decir, en menos de una centésima parte del tamaño de la galaxia. “Hasta ahora, tal concentración de tres agujeros negros supermasivos nunca se había descubierto en el Universo”, indica el coautor Peter Weilbacher, del Instituto Leibniz de Astrofísica de Postdam.

“El presente caso proporciona evidencia de un proceso de fusión simultánea de tres galaxias junto con sus agujeros negros centrales”, agrega.

Estas galaxias se acercaron entre sí a velocidades de varios cientos de kilómetros por segundo. Por la violenta atracción gravitacional, los agujeros negros supermasivos de sus centros se aglomeraron y formaron un triple núcleo de la gigantesca nueva galaxia, mientras que los sistemas estelares de las galaxias formadoras se combinaron.

Durante el proceso de fusión, grandes cantidades de polvo y gas salieron despedidas al espacio profundo.

El misterio revelado por esta fusión galáctica

Al comparar el tamaño de nuestra galaxia, la Vía Láctea, con las más grandes que se han encontrado hasta ahora, los científicos no pudieron explicar cómo estas gigantescas estructuras cósmicas se formaron solo por su interacción con galaxias normales y por simples procesos de fusión durante los 13 800 millones de años que tiene el Universo.

“Sin embargo, si se produjeron procesos simultáneos de fusión de varias galaxias, entonces las galaxias más grandes con sus agujeros negros supermasivos centrales pudieron evolucionar mucho más rápido", resume Weilbacher.

Precisamente eso fue lo que este equipo de investigadores detectó en la galaxia NGC 6240. Son las primeras evidencias del proceso de fusión simultánea de galaxias.

La inminente unión de tres ‘monstruos’

Utilizando el telescopio VLT, en Chile, y el espectrógrafo MUSE 3-D, los astrónomos obtuvieron imágenes de gran nitidez del centro de NGC 6240, ubicada a 300 millones de años luz de la Tierra. Además, pudieron determinar la masa y movimiento de los tres agujeros negros supermasivos.

De este modo, determinaron que cada agujero negro tiene más de 90 millones de masas solares (el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea tiene ‘apenas’ 4 millones de masas solares) y que si bien están en una región de aproximadamente 3000 años luz de ancho, los dos agujeros negros de la parte sur están separados apenas 645 años luz.

Asimismo, se percataron de que los tres agujeros negros se mueven en espiral hacia adentro, por lo que en unos millones de años terminarán fusionándose. Y si esto ya sucedió, aún no lo detectamos por la enorme distancia a la que se encuentra: las luces producidas por este evento estarían viajando por 300 millones de años hasta llegar a nuestros telescopios.

La fusión de estos objetos también producirá fuertes ondas gravitacionales, las cuáles podrán ser detectadas por instrumentos basados en satélites LISA, tecnología que los científicos esperan usar pronto.