NGC 6240: el agujero negro del norte (N) está activo y se conocía antes. La nueva imagen ampliada de alta resolución espacial muestra que el componente sur consta de dos agujeros negros supermasivos (S1 y S2). El color verde indica la distribución de gas ionizado por la radiación que rodea los agujeros negros. Las líneas rojas muestran los contornos de la luz estelar de la galaxia y la longitud de la barra blanca corresponde a 1.000 años luz. Foto: P Weilbacher (AIP), NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration, y A Evans (Universidad de Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University).
Nuevas observaciones muestran que la galaxia irregular NGC 6240 no contiene dos, sino tres agujeros negros supermasivos, que nunca antes se habían visto.
Este descubrimiento sugiere que en el interior de NGC 6240, que en realidad es un sistema de galaxias, existen tres galaxias en proceso de fusión, cada una ellas con su propio núcleo galáctico de agujero negro supermasivo.
Las observaciones, publicadas en la revista Astronomy & Astrophysics, y obtenidas por un equipo internacional dirigido por científicos de Gotinga y Potsdam, muestran dos de los tres agujeros negros uno a poca distancia del otro, en el núcleo de NGC 6240.
La galaxia conocida como NGC 6240, situada a 300 millones de años luz en la constelación de Ofiuco, es el resultado del choque entre dos galaxias progenitoras que dio origen a esta galaxia enorme con dos agujeros negros en sus núcleos galácticos internos, según se creía hasta ahora.
"A través de nuestras observaciones con una resolución espacial extremadamente alta, pudimos demostrar que el sistema de galaxias NGC 6240 en realidad no alberga dos, como se suponía anteriormente, sino tres agujeros negros supermasivos en su centro", explica Wolfram Kollatschny, autor principal del estudio, en un comunicado.
Cada uno de esos tres agujeros negros supermasivos posee una masa equivalente a 90 millones de veces la de nuestro sol. Están ubicados en una región del espacio que ocupa menos de 3.000 años luz de diámetro, es decir, en un espacio que representa menos de una centésima parte del tamaño total de la galaxia matriz.
"Hasta ahora, esta concentración de tres agujeros negros supermasivos nunca se había descubierto en el universo", agrega Peter Weilbacher, otro de sus descubridores.
Evolución de las galaxias
El descubrimiento de este sistema triple es de fundamental importancia para comprender la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo, señalan los investigadores.
Hasta ahora no ha sido posible explicar cómo las galaxias más grandes y masivas, que conocemos por nuestro entorno cósmico en el "tiempo presente", se formaron solo por la interacción de galaxias normales y por los subsiguientes procesos de fusiones galácticas ocurridas en su interior durante los 14 mil millones de años que ha durado la evolución del universo.
"Sin embargo, si se produjeron procesos simultáneos de fusión de varias galaxias, entonces las galaxias más grandes con sus agujeros negros supermasivos centrales pudieron evolucionar mucho más rápido", explica Peter Weilbacher. "Nuestras observaciones proporcionan la primera indicación de este escenario".
Este descubrimiento sugiere que en el interior de NGC 6240, que en realidad es un sistema de galaxias, existen tres galaxias en proceso de fusión, cada una ellas con su propio núcleo galáctico de agujero negro supermasivo.
Las observaciones, publicadas en la revista Astronomy & Astrophysics, y obtenidas por un equipo internacional dirigido por científicos de Gotinga y Potsdam, muestran dos de los tres agujeros negros uno a poca distancia del otro, en el núcleo de NGC 6240.
La galaxia conocida como NGC 6240, situada a 300 millones de años luz en la constelación de Ofiuco, es el resultado del choque entre dos galaxias progenitoras que dio origen a esta galaxia enorme con dos agujeros negros en sus núcleos galácticos internos, según se creía hasta ahora.
"A través de nuestras observaciones con una resolución espacial extremadamente alta, pudimos demostrar que el sistema de galaxias NGC 6240 en realidad no alberga dos, como se suponía anteriormente, sino tres agujeros negros supermasivos en su centro", explica Wolfram Kollatschny, autor principal del estudio, en un comunicado.
Cada uno de esos tres agujeros negros supermasivos posee una masa equivalente a 90 millones de veces la de nuestro sol. Están ubicados en una región del espacio que ocupa menos de 3.000 años luz de diámetro, es decir, en un espacio que representa menos de una centésima parte del tamaño total de la galaxia matriz.
"Hasta ahora, esta concentración de tres agujeros negros supermasivos nunca se había descubierto en el universo", agrega Peter Weilbacher, otro de sus descubridores.
Evolución de las galaxias
El descubrimiento de este sistema triple es de fundamental importancia para comprender la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo, señalan los investigadores.
Hasta ahora no ha sido posible explicar cómo las galaxias más grandes y masivas, que conocemos por nuestro entorno cósmico en el "tiempo presente", se formaron solo por la interacción de galaxias normales y por los subsiguientes procesos de fusiones galácticas ocurridas en su interior durante los 14 mil millones de años que ha durado la evolución del universo.
"Sin embargo, si se produjeron procesos simultáneos de fusión de varias galaxias, entonces las galaxias más grandes con sus agujeros negros supermasivos centrales pudieron evolucionar mucho más rápido", explica Peter Weilbacher. "Nuestras observaciones proporcionan la primera indicación de este escenario".
Tres, no dos
Los investigadores usaron el espectrógrafo MUSE 3D, que forma parte del Telescopio Extremadamente Grande de ocho metros situado en el Observatorio Europeo Austral en Chile, para tomar observaciones espectroscópicas de alta resolución de la galaxia NGC 6240.
Estas imágenes revelaron la existencia de los tres agujeros negros supermasivos en el centro de NGC 6240.
También que dos de los tres agujeros negros supermasivos están relativamente cerca uno del otro, lo que significa que NGC 6240 se encuentra en una etapa posterior de su fusión, un proceso que lleva ocurriendo más de mil millones de años y puede prolongarse en el tiempo todavía otros mil millones de años más.
Los científicos suponen que la fusión inminente observada de los agujeros negros supermasivos en unos pocos millones de años también generará ondas gravitatorias muy fuertes, que son perturbaciones del espacio-tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado.
Los investigadores usaron el espectrógrafo MUSE 3D, que forma parte del Telescopio Extremadamente Grande de ocho metros situado en el Observatorio Europeo Austral en Chile, para tomar observaciones espectroscópicas de alta resolución de la galaxia NGC 6240.
Estas imágenes revelaron la existencia de los tres agujeros negros supermasivos en el centro de NGC 6240.
También que dos de los tres agujeros negros supermasivos están relativamente cerca uno del otro, lo que significa que NGC 6240 se encuentra en una etapa posterior de su fusión, un proceso que lleva ocurriendo más de mil millones de años y puede prolongarse en el tiempo todavía otros mil millones de años más.
Los científicos suponen que la fusión inminente observada de los agujeros negros supermasivos en unos pocos millones de años también generará ondas gravitatorias muy fuertes, que son perturbaciones del espacio-tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado.
Referencia
NGC 6240: A triple nucleus system in the advanced or final state of merging. W. Kollatschny et al. Astronomy & Astrophysics. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201936540
NGC 6240: A triple nucleus system in the advanced or final state of merging. W. Kollatschny et al. Astronomy & Astrophysics. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201936540