20/12/2012 - Determinan la masa de un agujero negro en la galaxia de Andrómeda

Menéame

Un equipo liderado por la Universidad de Durham, en el Reino Unido, y en el cual han participado la UPC, el CSIC y el IEEC, ha determinado la masa de un agujero negro diez veces mayor que la masa del Sol en la galaxia de Andrómeda M31.

El resultado del estudio se ha publicado a la revista científica 'Nature'.

Determinar la masa de un agujero negro no es sencillo ya que son objetos que no pueden observarse de forma directa porque no emiten luz. La manera más efectiva de precisarla es observando cómo influye a los objetos que están a su alrededor.

En un estudio reciente, un equipo liderado por científicos de la Universidad de Durham, en el Reino Unido, en el cual han participado las investigadoras Gloria Sala, del Departamento de Física y Ingeniería Nuclear de laUniversitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), vinculada al Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC), y Margarita Hernanz, del Instituto de Ciencias del Espacio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), también vinculado al IEEC, ha logrado determinar la masa de un agujero negro diez veces mayor a la masa del Sol, en la galaxia de Andrómeda M31. Este descubrimiento demuestra que los sistemas binarios ULX también pueden contener agujeros negros pequeños, puesto que los que se conocen hasta ahora equivalen a centenares o miles de masas solares.

El agujero negro está ubicado en un sistema binario de rayos X del tipo ULX, una fuente de rayos X ultraluminosa (Ultra Luminous X-ray source). El resultado del estudio, que se ha publicado en la revista científica Nature, contrasta con la polémica creencia de que los rayos ULX contienen agujeros negros mucho más masivos, incluso centenares o miles de veces mayor que la del Sol, y relaciona este ULX con los sistemas conocidos como microcuásares.

Los microcuásares –descubiertos a principios de los años 90, un hito científico que se publicó en la revista Nature– son sistemas compuestos por un agujero negro y una estrella normal, que orbitan entre ellos e interaccionan entre sí. En este baile cósmico que realizan, el agujero negro succiona materia de la estrella que aún emite luz. Antes de ser engullida, la materia proveniente de la estrella que emite luz forma un disco que orbita al agujero negro, el cual, poco a poco, la va tragando y haciéndola desaparecer del Universo observable. Este proceso conlleva la emisión copiosa de rayos X, con una intensidad proporcional a la masa del agujero negro.

Pero no toda la materia que está orbitando en el disco es absorbida por el agujero negro sino que un porcentaje de este material, por cuestiones de conservación de energía, se expulsa en forma de jets o chorros. La evolución de los jets se observa principalmente en el rango de ondas radio. Se estima que en nuestra galaxia hay aproximadamente unos 100 microcuásares, pero, curiosamente, no se ha descubierto hasta ahora ningún ULX.

Las altas luminosidades en rayos X de los ULXs, más brillantes que un millón de soles, han llevado a especular que albergan sistemas binarios con agujeros negros de masas "intermedias", de unas 1000 veces la masa del Sol. Es decir, son más masivos que los agujeros negros normales (que equivalen a unas decenas de masas solares, como sería el caso de los microcuásares,) pero menores que aquellos que se encuentran en el centro de galaxias, cuyas masas son mayores que 1 millón de masas solares, y son conocidos con el nombre de cuásares.

Por ahora, no existe ninguna teoría convincente que pueda explicar la formación de dichos agujeros negros de masa intermedia. Esta controversia ha hecho pensar que quizás la relación que se aplica para determinar la masa del agujero negro a partir de la emisión de rayos X deba revisarse. Observaciones en otros rangos de energía, como las ondas radio, ayudan a entender sus propiedades. De ahí el interés del estudio de ULXs cercanos, como él de la galaxia vecina de Andrómeda M31, y sobre el cual se ha elaborado este artículo publicado en Nature.

En enero del 2012 el telescopio espacial de rayos X XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea (ESA), detectó un exceso en rayos X del sistema binario XMMU J004243.6+412519, en la galaxia Andrómeda. Dado el interés que hay detrás de estos ULXs, observar dicho objeto se convirtió en máxima prioridad, tanto en rayos X como en radio. Fue monitoreado con los telescopios espaciales de rayos X Swift y Chandra durante ocho semanas, y también se realizaron, desde tierra, observaciones en ondas radio desde el observatorio radioastronómico VLA (Very Long Array) y con el VLBA (Very Long Baseline Array), un complejo de 10 antenas ubicadas por todo Estados Unidos y trabajando en red.

Durante meses los científicos analizaron las observaciones y consiguieron precisar la masa del agujero negro, logrando acotarla a una masa 10 veces mayor que la masa del Sol, lo cual confirmó que un ULX podía contener un agujero negro pequeño, difiriendo del escenario sugerido hasta el momento por los demás ULXs detectados.

Los resultados obtenidos por esta investigación han abierto una nueva ventana de comprensión de los agujeros negros y su evolución en el Universo. Comprender el comportamiento de los agujeros negros supone un reto. No obstante, debido a que los microcuásares presentan las mismas características que los cuásares pero a “micro-escalas”, y evolucionan de forma mucho más rápida, son escenarios perfectos para entender la evolución de estos “mega” agujeros ubicados en el centro de las galaxias. Por otro lado, permiten comprender cómo se ha distribuido la masa y la energía en el Universo primitivo y cómo se han formado las galaxias que vemos hoy en día.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha presentado el 11 de noviembre de 2026, durante la COP31 celebrada en Antalya, un informe sobre el papel de la economía circular y el uso eficiente de los recursos en la descarbonización. El trabajo, realizado a petición de la Presidencia turca de la cumbre climática, examina cómo las decisiones de diseño industrial,...

La AIE anuncia el lanzamiento de Global Observatory on Energy Sector Resilience, una plataforma destinada a reunir datos y análisis sobre la exposición de las infraestructuras energéticas a peligros naturales y amenazas deliberadas, acaba de ser presentada . Su objetivo es ofrecer a gobiernos, operadores e industria información con la que priorizar medidas de prevención, planificación y recuperación del suministro....

El Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos acaba de publicar el informe «Diez claves técnicas y diez propuestas preliminares tras el accidente de Urda», elaborado por un comité de seguimiento constituido por la institución el 28 de octubre. Su propósito es plantear mejoras para la seguridad del sistema ferroviario español y explicar algunos de sus elementos técnicos a...

La aplicación de inteligencia artificial generativa a la ingeniería de presas será el tema de una jornada técnica organizada por el Comité Nacional Español de Grandes Presas (SPANCOLD), en colaboración con el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos y el Ministerio para la Transición Ecológica. La convocatoria se desarrollará el 9 de diciembre estará centrada en fundamentos, posibles...

El Campus de Alcoy de la Universitat Politècnica de València (UPV) ha comunicado el reconocimiento de EcoCavi, una propuesta emprendedora que plantea transformar residuos textiles en materiales de acondicionamiento acústico. La iniciativa, impulsada por Irene Coral Carrión y Pablo Villalba Moral, obtuvo el primer premio en Innovación Tecnológica dentro de la categoría de Proyecto Empresarial del Concurso Emprendedor Universitario 2K26,...