gov-civil-vilareal.ptEn el Universo distante, un agujero negro supermasivo se come un sol * al día *
>Los astrónomos han encontrado el agujero negro más masivo conocido en el Universo temprano , y es enorme: tiene 34 mil millones, sí, mil millones , con un b - multiplicado por la masa del Sol.
Y eso es solo uno parte de esta historia que tiene el pelo de la nuca erizado. Quédate por el resto. Lo prometo, se puede levantar el pelo.
El agujero negro está en el centro de una galaxia activa llamada cuásar . Aquí es donde el agujero negro supermasivo central (que tiene toda gran galaxia) está comiendo material activamente. Este material se amontona en un disco alrededor del agujero negro, arremolinándose locamente a su alrededor. La materia que está más cerca se mueve muy cerca de la velocidad de la luz, y la que está más lejos es más lenta y, a medida que se frotan, generan fricción, lo que calienta mucho el disco (imagínese frotándose las manos a la velocidad de la luz para ver por qué) . La temperatura es tan alta, y hay tanta materia en el disco, que brilla increíblemente, en general eclipsa a todas las estrellas de la galaxia juntas.
El cuásar en cuestión se llama SMSS J215728.21–360215.1 . Llamémoslo J2157 para abreviar. Los astrónomos encontraron que al observar los estudios del cielo, los objetos con los colores correctos eran muy muy galaxias activas lejanas, y esta se encontró en el SkyMapper Southern Survey (de ahí el SMSS en el nombre; el resto es por sus coordenadas en el cielo).
El cuásar SMSS J215728.21–360215.1 alberga el agujero negro más masivo conocido en los inicios del Universo. Puede que no parezca mucho, pero está a 12.500 millones de años luz de distancia y emite energía mil veces la totalidad de nuestra galaxia. Crédito: DSS2 / Aladin
Una vez que determinaron que era probable que fuera un cuásar distante, lo observaron con el monstruoso telescopio Keck de 10 metros en Hawai y el Very Large Telescope de 8 metros en Chile. Al romper la luz de esta manera, se puede encontrar mucha información importante , incluyendo qué tan lejos está el quásar, qué tan brillante es en general, qué tan masivo es ese agujero negro y cuánta materia cae en él desde el disco.
El quásar está aplastantemente lejos: la luz que vemos de él lo dejó hace más de 12.5 mil millones de años , sólo 1.250 millones de años después del propio Big Bang. Así que vemos este cuásar como era cuando era muy joven.
La masa del agujero negro es 34 ± 6 mil millones de veces la masa del Sol. A modo de comparación, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea tiene aproximadamente 4 millones de masas solares, por lo que el que ancla J2157 ha terminado. 8,000 veces más masivo.
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Hay galaxias enteras con menos masa que este único agujero negro. Es tan grande que si reemplazaras al Sol con él, abarcaría todo el sistema solar: tiene aproximadamente 200 mil millones de kilómetros de diámetro. Eso es enorme.
Obra de arte que muestra un agujero negro con un disco de acreción y campos magnéticos girando sobre él. Crédito: NASA / JPL-Caltech
Observaré que se han encontrado varios agujeros negros más masivos, pero estos se encuentran en galaxias más cercanas a nosotros que J2157. Este, sin embargo, es el más masivo jamás encontrado a esta distancia de nosotros, en este período temprano en el Universo.
¡Pero no hemos terminado! Medir el brillo del objeto y conocer su distancia permite encontrar la energía total emitida por el quásar. Es 1,6 x 1041Julios / segundo. ¿Estás sentado para la próxima parte? Eso es un billón de veces la cantidad de luz que emite el Sol.
Un cuatrillón. 1.000.000.000.000.000. Toda nuestra galaxia, la Vía Láctea emite una fracción de un porcentaje de esa cantidad de luz. Esto hace que J2157 sea el cuásar más luminoso conocido.
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La física es un poco complicada, pero también es posible estimar cuánta materia cae en el agujero negro para generar tanta energía: resulta ser aproximadamente la masa del Sol todos los días.
Corrí los números y obtuve la misma respuesta. Aun así, es difícil de entender. En términos más locales, ese agujero negro está devorando el equivalente a la masa de la Tierra. cuatro veces por segundo .
Guau. Imagínese arrojar planetas a un agujero negro con tanta rapidez. Eso es cientos de miles de veces al día. O, si lo prefieres, cien millones de veces al año.
Entonces, ¿cómo está ese pelo del cuello? Piloerecido ¿aún?
Todo sobre este objeto es abrumador. Pero aquí hay un valor científico real. Este es el agujero negro más grande conocido a esta edad temprana en el Universo, es una restricción sólida para nuestra comprensión de cómo crecen. ¿Llegó a este tamaño comenzando en grande y comiendo rápidamente, o comenzando más pequeño y comiendo? De Verdad ¿rápidamente? ¿Se formaron juntos un montón de agujeros negros más pequeños y luego se fusionaron para hacer su rápido crecimiento? ¿Está sucediendo alguna otra cosa extraña aquí en la que no hayamos pensado todavía?
Sabemos que la cantidad de luz emitida por el disco aumenta con la masa del agujero negro, y este parece ajustarse a ese patrón. Eso significa que, por extraño que sea, es normal en comparación con otros agujeros negros supermasivos, excepto por ser aún más supermasador. Eso es extrañamente tranquilizador, asumiendo que te sientes cómodo con los agujeros negros supermasivos en primer lugar.
A esta distancia, también nos habla de las condiciones en el Universo muy temprano, cuando las galaxias estaban comenzando. Todavía no sabemos mucho sobre esta era, y cada ejemplo que obtenemos es una pieza de ese rompecabezas que podemos examinar.
En este caso, uno ridículamente masivo, brillante y enormemente glotón.
