EN GALAXIAS ESPIRALES

EN GALAXIAS ESPIRALES

La materia oscura rige el crecimiento de los agujeros negros

Cada galaxia masiva tiene un agujero negro en su centro, y cuanta más robusta es una galaxia, más grande es su agujero negro. Pero ¿a qué se debe esta relación?. Después de todo, el agujero negro es millones de veces más pequeño y menos masivo que su galaxia hogar.

Imagen de una galaxia espiral
Imagen de una galaxia espiral | NASA

Un nuevo estudio de las galaxias elípticas proporciona nuevos conocimientos sobre la conexión entre una galaxia y su agujero negro. Ha encontrado que la mano invisible de la materia oscura influye de alguna manera en el crecimiento del agujero negro.

"Parece que hay un vínculo misterioso entre la cantidad de materia oscura de una galaxia y el tamaño de su agujero negro central, a pesar de que los dos operan en escalas muy diferentes", dice el autor principal Akos Bogdan, del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA).

Esta nueva investigación fue diseñada para abordar una controversia. Observaciones anteriores habían encontrado una relación entre la masa del agujero negro central y la masa total de estrellas en las galaxias elípticas. Sin embargo, estudios más recientes han sugerido una estrecha correlación entre las masas del agujero negro y halo de materia oscura de la galaxia. No estaba claro qué relación dominaba.

En nuestro universo, la materia oscura supera lo normal - las cosas que todos los días vemos a nuestro alrededor - por un factor de 6 a 1. Conocemos que la materia oscura existe sólo de sus efectos gravitatorios. Mantiene unidas las galaxias y cúmulos de galaxias. Cada galaxia está rodeada por un halo de materia oscura que pesa tanto como un billón de soles y se extiende por cientos de miles de años luz.

Para investigar la relación entre los halos de materia oscura y los agujeros negros supermasivos, Bogdan y su colega Andy Goulding (Universidad de Princeton) estudiaron más de 3.000 galaxias elípticas. Utilizaron movimientos de estrellas como trazador para pesar los agujeros negros centrales de las galaxias. Las mediciones de rayos X de gas caliente que rodean las galaxias ayudaron a pesar el halo de materia oscura, porque cuanto más materia oscura tiene una galaxia, hay más gas caliente que puede aferrarse.

Encontraron una relación clara entre la masa del halo de materia oscura y la masa del agujero negro - una relación más fuerte que la que existe entre un agujero negro y las estrellas de la galaxia. Esta conexión es probable que esté relacionada a la forma elíptica en que crecen las galaxias. Una galaxia elíptica se forma cuando se unen galaxias menores, y sus estrellas y la materia oscura se mezclan juntos.

Debido a que la materia oscura es mayor que todo lo demás, se moldea la galaxia elíptica recién formado y guía el crecimiento del agujero negro central. "En efecto, el acto de fusión crea un modelo gravitacional que hace que la galaxia, las estrellas y el agujero negro seguirán con el fin de construirse ellos mismos", explica Bogdan.

El artículo que describe este trabajo ha sido aceptado para su publicación en 'Astrophysical Journal'. Este resultado se basó en los datos del Sloan Digital Sky Survey y el satélite de rayos X ROSAT.

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