Los agujeros negros son algunos de los objetos más violentos del universo. Surgen como resultado de la muerte de estrellas masivas. Cuando una estrella llega al final de su vida, colapsa bajo su propia gravedad, provocando una explosión de supernova.
El núcleo de la estrella continúa colapsando, volviéndose más pesado y denso hasta que sólo queda él UnicidadUn punto infinitamente pequeño de densidad infinita: un agujero negro.
Hay muchos tipos de agujeros negros, dependiendo de la estrella de la que nacieron.
- Agujeros negros estelares Las estrellas nacen como resultado de la muerte de estrellas masivas, y sus masas oscilan entre 3 y 100 masas solares, que es la masa del Sol (aproximadamente 1,99 x 10).30 kilogramos).
- Agujeros negros intermedios (IMBH) Estas estrellas aún no se conocen bien. Se cree que su formación es el resultado de la fusión de agujeros negros estelares. Su masa oscila entre 100 y 1000 masas solares.
- Agujeros negros supermasivos Estas galaxias se encuentran en el centro de casi todas las galaxias y sus masas oscilan entre millones y miles de millones de masas solares.
Exploremos los siete agujeros negros más grandes del universo, que tienen diferentes propiedades. Esta lista se basa en su masa (en términos de masa solar).
Tenga en cuenta que todas las masas son aproximadas.
1. Fénix A
Masa: 100 mil millones de masas solares
ubicación: grupo fénix
El Cúmulo Fénix es una galaxia masiva compuesta por miles de galaxias unidas gravitacionalmente. Esto lo convierte en uno de los grupos de galaxias más grandes que conocemos.
En el centro de este cúmulo se encuentra la galaxia central Phoenix A, que contiene núcleos galácticos activos (AGN). Los agujeros negros supermasivos alimentan los núcleos galácticos activos y desempeñan un papel crucial en la formación y evolución de las galaxias.
El agujero negro supermasivo en el centro de Phoenix A es vital para la actividad de los núcleos galácticos activos. Según los modelos teóricos, la masa del agujero negro supermasivo es de 100 mil millones de masas solares. Esto significa que puede ser el agujero negro más grande conocido.
Su circunferencia es tan grande que se necesitan 71 días y 14 horas para orbitar alrededor de ella, ¡si viajas a la velocidad de la luz!
El diámetro de Schwarzschild de su horizonte de sucesos es de unos 590,5 mil millones de kilómetros, lo suficientemente masivo como para eclipsar a todo nuestro sistema solar. El diámetro de Schwarzschild es el límite teórico alrededor de un agujero negro no giratorio del que nada puede escapar.
2.CI 1101
Masa: 40 a 100 mil millones de masas solares
ubicación: Cúmulo de galaxias Abell 2029
Galaxy IC 1101 es una galaxia lenticular. Estas galaxias se encuentran entre espirales y elípticas en términos de su forma. Tienen una estructura de disco similar a las galaxias espirales, pero carecen de brazos espirales. En estas galaxias hay poca formación estelar en curso.
En el centro de IC 1101 hay un agujero negro con una masa estimada entre 40 y 100 masas solares. Las estimaciones se basan en diferentes modelos teóricos y resultados observacionales relevantes, razón por la cual la varianza es tan grande.
La existencia de un agujero negro se infiere de los efectos gravitacionales sobre el gas cercano.
3. 618 toneladas
Masa: 40,7 mil millones de masas solares
ubicación: Cerca de la constelación de Saluki y la constelación de Corona
Los cuásares son una subclase de núcleos galácticos activos. TON 618 se considera un cuásar ultraluminoso, es decir, muy brillante. Es relevante para comprender la formación y evolución de las galaxias.
En el centro de TON 618 hay un agujero negro supermasivo con una masa de 40,7 mil millones de masas solares. La masa del agujero negro supermasivo se estima a partir de datos de observación de los espectros de emisión de un cuásar, que se asemejan a la huella digital de un cuásar.
Su brillo es aproximadamente 140 billones de veces mayor que el brillo del Sol. Gracias a su brillo, proporciona información crucial sobre el comportamiento del agujero negro supermasivo y su disco de acreción, el disco giratorio de gas y polvo en el que cae.
El cuásar TON 618 también contiene una gran cantidad de hidrógeno neutro, el elemento más abundante del universo. Sirve como elemento básico a partir del cual se construyen estas estructuras. De ahí que sea de gran importancia para los científicos.
4. T5 0014+81
Masa: 40 mil millones de masas solares
ubicación: Cerca de la constelación de Cefeo
La galaxia anfitriona es un FSRQ (Flat Spectrum Radio Quasar), una galaxia elíptica gigante con intensa luminosidad. Al igual que TON 618, también contiene un núcleo galáctico activo y un agujero negro supermasivo en el centro.
Debido a su alta luminosidad, la masa del agujero negro supermasivo se ha estimado utilizando los espectros de emisión de la galaxia anfitriona. Su masa es de 40 mil millones de masas solares, el equivalente a cuatro Grandes Nubes de Magallanes (las galaxias satélite más grandes y masivas que orbitan alrededor de la Vía Láctea).
El agujero negro supermasivo de Schwarzschild tiene un diámetro de 240 mil millones de kilómetros, la mitad del diámetro del agujero negro supermasivo de la galaxia Phoenix A.
Según los modelos de evolución, la galaxia anfitriona se formó en el universo temprano unos 1.600 millones de años después del Big Bang y sobrevivirá otros 1,3 × 10 años.99 ¡Años!
5. Vacuna Abell 1201 BCG
Masa: 32,7 mil millones de masas solares
ubicación: Grupo de galaxias Abell 1201
Abell 1201 BCG, o galaxia más brillante del cúmulo, es la galaxia más brillante dentro del cúmulo cerca del centro. La galaxia alberga un agujero negro supermasivo con una masa de 32,7 mil millones de masas solares, según Estudio 2023.
Debido a su enorme tamaño y su influencia gravitacional, el agujero negro actúa como una lente gravitacional, desviando el camino de la luz proveniente de una galaxia más distante detrás de él.
Este efecto de curvatura crea una distorsión visible en la forma de la imagen de la galaxia de fondo, que se utiliza para estimar la masa del agujero negro supermasivo.
La distribución de la materia oscura también afecta las lentes gravitacionales. Por tanto, esta galaxia es una candidata importante para estudiar las propiedades de la materia oscura.
6.NGC 4889
Masa: 21 mil millones de masas solares
ubicación: Grupo Coma Norte
Al norte del Cúmulo de Coma se encuentra la galaxia anfitriona (NGC 4889), una galaxia elíptica gigante que alberga un agujero negro supermasivo. Según los modelos teóricos, la masa del agujero negro supermasivo oscila entre 6 y 37 mil millones de masas solares. La mejor estimación es de unos 21 mil millones de masas solares.
El agujero negro supermasivo se encuentra actualmente estacionario, no acumula materia y no emite radiación. Esto hace que medir su masa sea más difícil. Sin embargo, dada su condición, es intrigante comprender cómo los agujeros negros masivos evolucionan hasta convertirse en quásares activos.
Estos agujeros negros masivos también influyen en la dinámica y evolución de la galaxia y su entorno.
7. Más desordenado 87
Masa: 6,5 mil millones de masas solares
ubicación: Virgo
Messier 87 o M87, como NGC 4889, es una galaxia elíptica gigante ubicada en la constelación de Virgo. Alberga en su centro el único agujero negro gigante jamás fotografiado.
En 2019, se publicó la primera imagen utilizando datos recopilados por el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT). Los mismos datos también se utilizaron para estimar su masa de 6.500 millones de masas solares.
El agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia es el componente principal del núcleo galáctico activo que se encuentra en la galaxia. Está rodeado por un disco giratorio de gas ionizado, perpendicular al chorro relativista, una estrecha corriente de plasma emitida cerca del centro.
El propio chorro relativista se extiende a lo largo de 5.000 años luz. Esta es la distancia entre la Tierra y el centro del Complejo de Nubes Moleculares de Orión, una región cercana de formación de estrellas.
La proximidad de la galaxia M87 y una visión clara del agujero negro supermasivo son vitales para estudiar la dinámica y evolución del agujero negro. Además, la galaxia contiene núcleos galácticos activos, lo que hace interesante estudiar la evolución de las galaxias.
El medio interestelar que rodea la galaxia es rico en elementos procedentes de estrellas en evolución. Según datos de observación, su estructura externa se forma a partir de la interacción con galaxias vecinas.
Límite teórico
Una cosa que quizás hayas notado en esta lista es que, con la excepción del agujero negro supermasivo en Phoenix A, todos los agujeros negros tienen una masa de menos de 100 mil millones de masas solares, y hay una razón para ello.
Existe un límite superior teórico para la masa que puede tener un agujero negro basado en los efectos de la radiación, que pueden retardar el crecimiento del agujero negro y la formación de estrellas en un entorno de disco de acreción, que también regula el crecimiento del agujero negro.
Según los modelos teóricos, el máximo alcanza los 270 mil millones de masas solares, en función de la edad del universo y la cantidad de materia que contiene.
Esto pone de relieve la compleja dinámica de la formación y evolución de los agujeros negros y lo difícil que es estimar su masa en entornos densos y complejos como los cúmulos de galaxias.
Sobre el editor
Tejasree Gururaj Tikhasri es una escritora y oradora científica con múltiples talentos, que aprovecha la experiencia de su maestría en Física para hacer que la ciencia sea accesible para todos. En su tiempo libre, le gusta pasar tiempo de calidad con sus gatos, ver programas de televisión y rejuvenecerse con siestas.
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