Astrónomos de la Universidad Tecnológica de Swinburne, Australia, y la Universidad de Minnesota Duluth, ESTADOS UNIDOS, han proporcionado una forma para los astrónomos de sillón, e incluso niños de primaria, simplemente mirar una galaxia espiral y estimar la masa de su oculta, agujero negro central. La investigación fue apoyada por el Australian Research Council y ha sido publicada en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .

Dado que los agujeros negros no emiten luz perceptible, tradicionalmente se han estudiado a través de observaciones altamente técnicas de las estrellas y el gas que orbita a su alrededor, lo que a su vez proporciona una medida de cuán masivos deben ser.

Ahora, Una nueva investigación basada en estas mediciones preexistentes ha demostrado que la masa de un agujero negro se puede estimar con precisión simplemente mirando los brazos espirales de su galaxia anfitriona.

Hace casi un siglo, Sir James Jeans y Edwin Hubble notaron cómo las galaxias espirales con grandes protuberancias centrales poseen brazos espirales estrechamente enrollados, mientras que las galaxias espirales con pequeñas protuberancias muestran brazos espirales abiertos de par en par. Desde entonces, cientos de miles, si no millones, de las galaxias espirales se han clasificado como tipo Sa, Sb, Carolina del Sur, Dakota del Sur, dependiendo de sus brazos espirales.

Prof. Marc Seigar, Decano Asociado de la Facultad de Ciencias e Ingeniería Swenson de la Universidad de Minnesota Duluth, y coautor del estudio, descubrió una relación entre la masa del agujero negro central y la rigidez de los brazos espirales de una galaxia hace casi una década.

Dr. Benjamin Davis y el profesor Alister Graham, del Centro de Astrofísica y Supercomputación de Swinburne, dirigió la nueva investigación que revisa esta conexión entre la masa del agujero negro y la geometría del brazo en espiral.

Después de analizar cuidadosamente una muestra más grande de galaxias, fotografiado por una serie de telescopios espaciales, los investigadores observaron una relación inesperadamente fuerte, y uno que predice agujeros negros de menor masa en galaxias con brazos espirales abiertos (tipos Sc y Sd).

"La fuerza de la correlación es competitiva con, si no mejor que, todos nuestros otros métodos utilizados para predecir masas de agujeros negros, "dice el Dr. Davis." Cualquiera puede ahora mirar una imagen de una galaxia espiral e inmediatamente medir cuán masivo debería ser su agujero negro ".

Dado que son los discos de las galaxias los que albergan el patrón en espiral, el estudio destaca la conexión poco conocida entre los discos de galaxias y los agujeros negros. Es más, el procedimiento permite la predicción de masas de agujeros negros en galaxias de disco puro sin abultamiento estelar. "Esto implica que los agujeros negros y los discos de sus galaxias anfitrionas deben coevolucionar, "dice el Dr. Davis.

"Ahora es tan fácil como B, c 'para desbloquear este misterio de nuestro Universo y revelar las masas de agujeros negros en las galaxias espirales, "dice el profesor Graham.

"En tono rimbombante, la relación también ayudará a las búsquedas del sospechoso, pero actualmente desaparecido, población de agujeros negros de masa intermedia con masas entre 100 y 100, 000 veces la masa de nuestro Sol. Difícil de precisar tienen masas mayores que las de cualquier estrella, pero son más pequeños que los agujeros negros supermasivos que crecen a miles de millones de veces la masa de nuestro Sol en galaxias gigantes, "Dice el profesor Graham.

Trabajando en el Centro de Excelencia OzGrav del Australian Research Council, los astrónomos tienen la intención de cazar estos escurridizos agujeros negros, e investigar las implicaciones para la producción de ondas gravitacionales:esas ondas en el tejido del espacio-tiempo de Einstein que fueron anunciadas por primera vez por las colaboraciones de LIGO y Virgo en 2016.