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    Los astrónomos descubren un agujero negro supermasivo en una galaxia enana ultracompacta

    Una imagen óptica de la galaxia elíptica gigante NGC 1399 y su satélite UCD3. Panel izquierdo:la imagen de UCD3 en el filtro F606W obtenida por el telescopio Hubble. Panel derecho:imagen infrarroja de UCD3 obtenida con el espectrógrafo SINFONI. Crédito:NASA / STScI / ESO / Afanasiev et al.

    Un equipo de científicos de la Facultad de Física y el Instituto Astronómico Estatal de Sternberg, MSU, liderando una colaboración internacional con miembros de Europa, Chile, Estados Unidos y Australia descubrieron un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Fornax. Los resultados de la investigación fueron publicados en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society diario.

    Fornax UCD3 es parte de un cúmulo de galaxias Fornax y pertenece a una clase de galaxias muy rara e inusual, enanos ultracompactos. La masa de estas galaxias enanas alcanza varias docenas de millones de masas solares, y el radio no suele exceder los 300 años luz. Esta relación entre masa y tamaño convierte a los UCD en los sistemas estelares más densos del universo.

    "Hemos descubierto un agujero negro supermasivo en el centro de Fornax UCD3. La masa del agujero negro es 3,5 millones de la del sol, similar al agujero negro central en nuestra propia Vía Láctea, "explicó Anton Afanasiev, el primer autor del artículo, un estudiante del departamento de la Facultad de Física, MSU.

    En el curso del estudio, los científicos utilizaron los datos recopilados con SINFONI, un espectrógrafo de campo integral infrarrojo instalado en uno de los telescopios VLT de 8,2 metros en Chile operado por el Observatorio Europeo Austral. Habiendo analizado los espectros observados, los autores derivaron la dependencia entre la dispersión de la velocidad estelar y el radio en Fornax UCD3. La dispersión de la velocidad cuantifica la variación promedio entre la velocidad de la línea de visión estelar individual y la velocidad media de toda la población estelar. En presencia de un cuerpo masivo como un agujero negro, las estrellas están influenciadas por su gravedad y aceleran en diferentes direcciones. Debido a eso, su velocidad media no crece, pero la dispersión aumenta considerablemente. Este es el efecto que se observó en esta galaxia:la dispersión de la velocidad en su centro es tan alta que solo puede explicarse por la presencia de un agujero negro central masivo.

    Después, los científicos compararon la dependencia de la velocidad y la dispersión con modelos dinámicos basados ​​en diferentes supuestos de la masa del agujero negro. Descubrieron que el modelo que sugería que la masa del agujero negro era igual a 3,5 millones de masas solares concordaba mejor con las observaciones. También consideraron la posibilidad de que no hubiera ningún agujero negro allí, pero esa hipótesis fue excluida con la significación estadística de (99,7 por ciento).

    El agujero negro descubierto por los autores es el cuarto que se ha encontrado en UCD y corresponde al 4 por ciento de la masa total de galaxias. En galaxias promedio, esta relación es considerablemente más baja (alrededor del 0,3 por ciento). Aunque hay pocos ejemplos conocidos, la existencia de agujeros negros masivos en UCD es un fuerte argumento para el origen de las mareas de tales galaxias. Según esta hipótesis, una galaxia de tamaño medio pasó a otra más grande y masiva en una determinada etapa de su evolución, y como resultado de la influencia de las fuerzas de las mareas, perdió la mayoría de sus estrellas. El núcleo compacto restante se ha convertido en lo que conocemos como una enana ultracompacta.

    "Para poder decir con total seguridad que esta hipótesis es correcta, necesitamos descubrir más agujeros negros supermasivos en UCD. Ésta es una de las perspectivas de este trabajo.

    Es más, Se puede aplicar una metodología similar a galaxias elípticas compactas más masivas y menos densas. En uno de nuestros próximos trabajos, estudiaremos la población de agujeros negros centrales en objetos de este tipo, "concluyó el científico.


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