Según una nueva investigación, los agujeros negros más grandes crecen más rápido que sus galaxias.
Dos estudios de grupos separados de investigadores encuentran que los llamados agujeros negros supermasivos son más grandes de lo que los astrónomos hubieran calculado únicamente a partir de su entorno. Los agujeros negros supermasivos son enormes pozos de gravedad que seencuentran en el centro de grandes galaxias.
Sin embargo, no hay estrés: los agujeros negros generalmente ya no están creciendo, y no son capaces de comer sus galaxias anfitrionas para la cena.
El agujero negro es pequeño en comparación con toda la galaxia, ¡así que estamos muy seguros!" dijo Guang Yang, un estudiante graduado de la Universidad Estatal de Pensilvania, quien dirigió uno de los nuevos estudios.
El estudio de Yang descubrió que cuanto mayor era la galaxia, más rápido crecía el agujero negro en comparación con la tasa de nacimiento de las estrellas de la galaxia. El otro estudio encontró que las masas de agujeros negros supermasivos son aproximadamente 10 veces mayores de lo que se esperaría si estos agujeros negros centrales crecieran a la misma velocidad que las galaxias que habitan.

Galaxias y sus agujeros negros

Los astrónomos están interesados ​​en las relaciones entre los agujeros negros y sus galaxias por dos razones principales. En primer lugar, si pueden calcular el tamaño de uno basado en otro, pueden determinar, por ejemplo, la masa de un agujero negro supermasivo, incluso si no pueden medirlo directamente. Segundo, cualquier relación constante entre los dos puede ayudar a explicar las leyes que gobiernan cómo se forman las galaxias.
En el primer estudio, publicado este mes en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society y disponible en el sitio preimpreso ArXiv , Yang y sus colegas utilizaron datos sobre más de 30,000 galaxias de Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS). El estudio astronómico combinó observaciones del Telescopio Espacial Hubble, el Observatorio de Rayos X Chandra y el Telescopio Espacial Spitzer, y más de 500,000 galaxias de la Encuesta de Evolución Cósmica (COSMOS), que utiliza telescopios espaciales y terrestres para explorar el universo. Las galaxias estaban entre 4.3 billones y 12.2 billones de años luz de la Tierra.
El equipo de investigación descubrió que cuanto mayor es la galaxia, mayor es la relación entre la tasa de crecimiento de su agujero negro y su tasa de crecimiento de estrellas. Una galaxia que contiene 100 mil millones de estrellas del sol de la Tierra (una medida conocida como masa solar) tiene una relación 10 veces mayor que una galaxia con 10 mil millones del valor de estrellas del sol. [ Los agujeros negros más extraños del universo ]
"Nuestro artículo sugiere que las galaxias grandes pueden alimentar sus agujeros negros con mayor efectividad que las galaxias pequeñas", dijo Yang a Live Science. "Entonces, esas grandes galaxias finalmente terminan con agujeros negros muy grandes. Sin embargo, sigue siendo un misterio sin resolver si los agujeros negros pueden afectar la formación de galaxias a cambio".

Yendo ultra

Un segundo estudio, también disponible en ArXiv y que se publicará en abril en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, encontró de manera similar que cuanto mayor es la galaxia, más extraña es su relación con su agujero negro.
Esa investigación, dirigida por el astrofísico Mar Mezcua en el Instituto de Ciencias del Espacio de Barcelona, ​​España, se centró en 72 galaxias a no más de 3.500 millones de años luz de la Tierra. Las galaxias eran todas "galaxias de racimo más brillantes", un término que se refiere a las galaxias más grandes y brillantes del universo cercano. Utilizando rayos X y datos de ondas de radio del Chandra X-ray Observatory, Australia Telescope Compact Array, Karl G. Jansky Very Large Array y Very Long Baseline Array, los investigadores compararon las masas de agujeros negros supermasivos con estimaciones hechas utilizando métodos tradicionales que suponían que los agujeros negros y sus galaxias crecen más o menos al mismo ritmo.
En lugar de encontrar los dos creciendo al unísono, el equipo de investigación descubrió que los agujeros negros en su estudio eran 10 veces más grandes de lo que se hubiera predicho con los medios tradicionales. De hecho, muchos calificaron no solo como agujeros negros supermasivos, que registran unos pocos miles de millones de masas solares, sino como agujeros negros ultramasivos, que pueden ser hasta 40 millones de veces la masa del sol de la Tierra.
Nadie sabía previamente que las galaxias en racimo más brillantes podrían albergar enormes agujeros negros, informaron los investigadores. Los agujeros negros podrían haberse formado de dos maneras, escribieron. Una posibilidad es que el agujero negro creció primero y la galaxia creció más tarde. Otra posibilidad es que estos agujeros negros sean descendientes de agujeros negros de "semilla" que se formaron cuando las galaxias eran mucho más jóvenes y más productivas en la formación de estrellas. La conclusión, sin embargo, es que los agujeros negros y sus galaxias no siempre crecen como un conjunto que se combina.  
Artículo original sobre Live Science