Una pequeña galaxia tiene un agujero negro inusualmente grande y los científicos no están seguros de por qué

Una pequeña galaxia que orbita la Vía Láctea llamada Leo podría tener un gran secreto.

Según un nuevo análisis, la región central del primer león tiene un agujero negro extremadamente supermasivo, en comparación con la masa de la galaxia. La propia galaxia tiene aproximadamente 20 millones de veces la masa del Sol. El agujero negro tiene aproximadamente 3,3 millones de masas solares, aproximadamente el 16% de la masa total de la galaxia.

Aunque existe un gran margen de incertidumbre, el resultado sigue siendo una gran sorpresa. Estos 3,3 millones de masas solares extremadamente peligrosas están cerca de la masa de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea. Sgr A * tiene aproximadamente 4 millones de masas solares, y cálculos recientes sugieren que la Vía Láctea tiene masa al mismo tiempo 1,3 billones de masas solares.

Esta es una diferencia absolutamente asombrosa en las proporciones de masa. La posible existencia de un agujero negro tan grande en una galaxia tan pequeña es sorprendente porque pensamos que teníamos algunas reglas muy confiables para la relación entre un agujero negro central y su propia galaxia. Pero, si se verifica, podría decirnos algo nuevo sobre cómo funcionan las galaxias y las supermasas. agujeros negros En sus centros, crecen y se desarrollan.

«La masa de un agujero negro de esta magnitud en el primer león es importante en muchos aspectos». Los investigadores escribieron en su artículo.

«Es la primera detección de un agujero negro en una galaxia esférica enana usando cinemática determinada espacialmente, y tiene una masa comparable a la masa estelar total del sistema, y ​​es comparable a la masa del agujero negro en el centro de la Lechosa Camino.»

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Hay todo un enjambre de galaxias enanas en el espacio alrededor de la Vía Láctea (y también alrededor de otras galaxias), algunas de las cuales están en proceso de colisionar y ser absorbidas por la otra galaxia. Se cree que este es un medio importante a medida que las galaxias crecen gradualmente con el tiempo.

Pero no todas las galaxias enanas están construidas por igual, y estudiarlas puede ayudarnos a comprender la diversidad de galaxias y cómo se forman estos objetos.

Leo I, ubicado a unos 820.000 años luz de la Tierra, es una de esas posibles posibilidades. A diferencia de la mayoría de los satélites de la Vía Láctea, se encontró que no contiene mucho materia oscura El pegamento gravitacional que no se puede detectar directamente y une al universo.

Aunque no podemos examinar directamente la materia oscura, podemos medirla basándonos en su efecto sobre las cosas que podemos detectar. Las estrellas, por ejemplo, orbitan sus galaxias más rápido de lo que deberían si solo las afectara materia detectable.

Los astrónomos de la Universidad de Texas en el Observatorio MacDonald en Austin querían estudiar el perfil de materia oscura de Leo I, o la forma en que cambia la densidad de la materia oscura desde el centro de la galaxia hasta sus márgenes.

Tomaron nuevas observaciones de Leo I usando el telescopio Harlan J. Smith en el Observatorio MacDonald, y luego introdujeron estos datos y modelos complejos de la galaxia en una supercomputadora para su análisis. Sus resultados mostraron que un agujero negro supermasivo debe estar al acecho en el centro de la galaxia.

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«Los modelos gritan que necesitas un agujero negro en el centro; realmente no necesitas tanta materia oscura», El astrónomo Karl Gephardt dijo: Utah Austin.

«Tienes una galaxia muy pequeña que cae en la Vía Láctea, y su agujero negro es tan masivo como la Vía Láctea. La proporción de masa es muy grande. La Vía Láctea es dominante; el agujero negro Leo 1 es casi comparable».

El artículo del equipo mostró que las mediciones anteriores de las velocidades orbitales de las estrellas en Leo One mostraban un fuerte sesgo hacia estrellas más lentas. Es por eso que los cálculos anteriores pueden haber calculado mal una masa tan enorme. Dado que el nuevo estudio afirma que no existe tal sesgo, pudo encontrar lo que otros han pasado por alto.

Pero el resultado tampoco es inédito.

En 2014, se encontró una galaxia enana con una masa total de 140 millones de masas solares con un agujero supermasivo. Récord de 21 millones de masas solares Aproximadamente el 15 por ciento de la masa total de la galaxia. Luego, en 2017, Se han encontrado dos galaxias enanas más cortando un agujero negro, 4,4 millones y 5,8 millones de masas solares, el 13 y el 18 por ciento de las masas de sus galaxias anfitrionas, respectivamente.

Entonces, aunque actualmente «no tenemos una explicación para este tipo de agujero negro en las galaxias esferoidales enanas», Según una astrónoma de la Universidad de Austin, María José BustamanteDe hecho, puede ser común.

Esto podría ayudar a explicar cómo se vuelven los agujeros negros supermasivos. Cuando dos galaxias se fusionan, los agujeros negros supermasivos también deberían fusionarse. Lo que significa que las galaxias enanas pueden alimentar agujeros negros supermasivos.

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«Si la masa del agujero negro de Leo I es grande, eso puede explicar cómo crecen los agujeros negros en las galaxias masivas». Gebhardt dijo.

La búsqueda fue publicada en Diario astrofísico.

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