Estudiando un Agujero Negro de masa mediana

Si bien los astrónomos han estudiado los agujeros negros ligeros y pesados durante décadas, la evidencia de agujeros negros con masa mediana o intermedia ha sido mucho más difícil de conseguir. La existencia de este raro tipo de agujero negro sólo se ha podido constatar en julio de este año por primera vez.

Ahora, astrónomos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA han encontrado que una fuente de rayos X en la galaxia NGC 5408 representa uno de los mejores casos de agujero negro de masa mediana identificados hasta el momento. Esta fuente nombrada como NGC 5408 X-1 se cree compuesta por un agujero negro que estaría engulliendo gas para alimentar su prodigiosa emisión de rayos X, el material probabalmente fluye hacia el agujero desde una estrella en órbita.

"Los agujeros negros con masa intermedia contienen entre 100 y 10.000 veces la masa del Sol", explicó Tod Strohmayer, astrofísico en el centro Goddard. "Observamos los agujeros negros pesados en el centro de las galaxias y los ligeros orbitando estrellas en nuestra propia galaxia. Pero encontrar a sus parientes intermedios sigue siendo un desafío", señaló.

Varias galaxias cercanas contienen objetos brillantes conocidos como fuentes ultraluminosas de rayos X (ULX). Aparentenemente emiten más energía que ningún otro proceso conocido en las estrellas pero menos que en los centros de las galaxias activas, que son conocidos por contener agujeros negros con masas de hasta un millón de veces la de nuestra estrella, el Sol.

"Los ULX son buenos candidatos para ser agujeros negros de masa intermedia, y uno de ellos situado en la galaxia NGC 5408 es especialmente interesante", declaró Richard Mushotzky, astrofísico en la Universidad de Maryland. Esta galaxia se sitúa a 15,8 millones de años luz en la constelación de Centauro.

Usando el observatorio orbital XMM-Newton de la Agencia Especial Europea, Strohmayer y Mushotzky estudiaron la fuente de rayos X (conocida como NGC 5408 X-1) en 2006 y 2008.

El XMM-Newton detectó lo que los astrónomos denominan "oscilaciones casi periódicas", un parpadeo regular causado por la acumulación de gas caliente en lo profundo del disco de acreción que se forma alrededor de un objeto masvio. La frecuencia de este parpadeo fue alrededor de 100 veces más lento que la vista en agujeros negros de masa estelar.

A partir de los datos tomados por los telescopios espaciales Swift y XMM-Newton, la investigación ha concluido que el agujero negro posee entre 1.000 y 9.000 masas solares, y su "horizonte de eventos" (tamaño en radio) estaría comprendido entre 6.000 y 55.000 kilómetros. Es decir, entre la mitad y 4 veces el diámetro de la Tierra. NGC 5408 X-1 muestra aumentos y disminuciones de emisiones de rayos X, cada 115,5 días.

"Los astrónomos han estado estudiando a NGC 5408 X-1 por un largo tiempo, porque es uno de los mejores candidatos para ser un agujero negro de masa intermedia", añade Felipe Kaaret en la Universidad de Iowa, que ha estudiado el objeto a longitudes de onda de radio. "Estos nuevos resultados de investigación nos indican lo que está pasando cerca del agujero negro y permiten añadir pruebas sólidas de que es inusualmente masivo".