Investigación chilena sugiere nuevo origen para los agujeros negros

Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Chile, Concepción y de Heidelberg, en Alemania, añade una nueva perspectiva en la formación de los agujeros negros, especialmente los llamados super masivos, planteando un nuevo origen para estos objetos.

Las conclusiones son el resultado del estudio de los “cúmulos estelares nucleares” -grupos densos de estrellas que se encuentran en el centro de las galaxias, clave para entender la formación galáctica-, que pudiesen ser lugares importantes para la formación de agujeros negros masivos y cuyo proceso puede ser más común y eficiente de lo que se pensaba anteriormente.

“El hallazgo implica la existencia de una masa crítica para los cúmulos estelares nucleares, que si se supera existe una inestabilidad producida por el choque constante entre estrellas, la que puede llegar a formar un agujero negro”, explica Andrés Escala, astrónomo de dicha casa de estudios y uno de los autores de la investigación.

En este sentido, Marcelo Vergara, otro de los participantes del estudio -que saldrá en la edición impresa de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)-, agrega que “debido a esta inestabilidad global, dado estos constantes choques entre estrellas, los cúmulos pueden llegar a implosionar, es decir, que su masa se retraiga -compacte- con gran fuerza y formen ese agujero negro”.

Para lograr este descubrimiento, se utilizaron simulaciones numéricas de alta complejidad -las que resuelven las ecuaciones físicas que describen la evolución de los cúmulos estelares-, que se realizaron en el supercomputador del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción, “Kultrun”, lo que permitió realizar estas simulaciones muy detalladas de cúmulos estelares nucleares y explorar la existencia de una masa crítica en dichos sistemas, con el apoyo CATA y de los Fondos de Astronomía Quimal.

En esta línea, el también investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines CATA, Dominik Schleicher, detalló que “esto permitió simular la dinámica de las interacciones entre las estrellas, sus colisiones y la posterior formación de agujeros negros masivos”.

Según reseña un artículo de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, en la nueva investigación, se pusieron a prueba resultados de trabajos anteriores del Doctor Escala, además de Escala participaron Marcelo Vergara (primer autor del paper) y Dominik Schleicher de la Universidad de Concepción, quienes llevaron a cabo las simulaciones computacionales y su posterior análisis; mientras que Bastián Reinoso del Institut für Theoretische Astrophysik, Zentrum für Astronomie, University of Heidelberg (Alemania), aportó la implementación numérica del escenario.

Los resultados fueron publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) con el título “Global instability by runaway collisions in nuclear stellar clusters: numerical tests of a route for massive black hole formation” (“Inestabilidad global por colisiones desbocadas en cúmulos estelares nucleares: pruebas numéricas de una ruta para la formación de agujeros negros masivos”).

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