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Detectan un cúmulo de estrellas invadido por colosales agujeros negros

Más de 100 agujeros negros han sido descubiertos en el interior del cúmulo de estrellas Palomar 5, que orbita la Vía Láctea desde hace más de 10 mil millones de años y se ubica a unos 76.000 años luz de nuestro Sol. Cada uno de esos agujeros negros tiene una masa que multiplica por veinte veces a la de nuestra estrella.

Un grupo de más de 100 agujeros negros de grandes dimensiones se esconde en el corazón del cúmulo estelar Palomar 5, localizado a 76.000 años luz del Sol. De acuerdo a una investigación liderada por la Universidad de Barcelona, el cúmulo formado hace más de 10 mil millones de años concentra enormes agujeros negros con una masa equivalente a veinte masas solares.

Según una nota de prensa, todos los agujeros negros nacieron a partir de explosiones de supernovas al final de la vida de estrellas masivas, cuando el cúmulo aún era muy joven. Sin embargo, la concentración de agujeros negros es inusual para esta clase de estructuras: más del 20% de la masa total de la agrupación estelar está formada por agujeros negros, cuando de acuerdo a las estimaciones teóricas dicho porcentaje debería ser mucho menor.

El Palomar 5 es un cúmulo de estrellas descubierto por Walter Baade en 1950, y confirmado posteriormente como una agrupación independiente a través de un nuevo descubrimiento de A.G. Wilson, en 1955. En principio, Wilson lo denominó Cúmulo Globular Serpens.

La metamorfosis de Palomar 5

Actualmente, Palomar 5 está experimentando una fuerte influencia gravitacional de la Vía Láctea, que modifica sus características habituales. Debido a esto, muchas de las estrellas que lo conforman se están alejando del cúmulo, creando colas en direcciones opuestas que se extienden sobre una longitud de más de 13.000 años luz.

Los cúmulos de estrellas o cúmulos globulares son un conjunto esférico de estrellas que orbita habitualmente un núcleo galáctico, con un comportamiento similar al que sigue un satélite orbitando un planeta. Los cúmulos globulares concretan la fuerza de su unión por efecto de la gravedad: esto les otorga formas esféricas y densidades estelares relativamente altas sobre su área central.

Según el nuevo estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, en el halo de la Vía Láctea se han detectado recientemente corrientes de estrellas, que han sido expulsadas de cúmulos globulares debido a diferentes cambios y perturbaciones que sufren estos cúmulos.

Es lo que sucede precisamente con Palomar 5, que por un lado está siendo afectado por la influencia gravitacional de la Vía Láctea y, al mismo tiempo, por la acción de la superpoblación de agujeros negros que aloja.

Tema relacionado: Los agujeros negros supermasivos fueron gestados por las primeras estrellas.

Un futuro negro

Los científicos explicaron que los cúmulos globulares se forman incluyendo una población convencional de agujeros negros, que en situaciones normales sería de alrededor de un tercio de aquella que posee Palomar 5.

Sin embargo, cuando los cúmulos globulares avanzan en su edad se produce un aumento en la eliminación de estrellas, que deriva en un desbalance: al mismo tiempo, el porcentaje de agujeros negros se incrementa gradualmente.

Es lo que está sucediendo con Palomar 5, que según las estimaciones de los científicos supera los 11 mil millones de años de edad. Se cree que alrededor de 150 cúmulos globulares similares a Palomar 5 orbitan alrededor de la Vía Láctea.

De acuerdo a los astrónomos, la tendencia irá avanzando hasta que en los próximos mil millones de años Palomar 5 se transforme en un cúmulo de agujeros negros al 100%. En ese momento, el universo será muy distinto y las características que hoy resultan asombrosas de este cúmulo globular serán algo habitual.

Referencia

A supra-massive population of stellar-massblack holes in the globular cluster Palomar 5. M. Gieles et al. Nature Astronomy (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-021-01392-2

Video: simulación de la actividad en el cúmulo globular galáctico Palomar 5, incluyendo el efecto de la evolución estelar y las interacciones gravitacionales entre estrellas y agujeros negros, entre otras características de este cúmulo de estrellas. Crédito: Mark Gieles en YouTube.

Foto: en el extremo superior de este mapa de la Vía Láctea se puede ver la región donde se localiza el cúmulo estelar Palomar 5. Crédito: M. Gieles et al.(2021)/ Gaia eDR3/ DECaLS-DESI.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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