Esta imagen simulada por computadora muestra un agujero negro supermasivo en el núcleo de una galaxia. La región negra en el centro representa el horizonte de eventos del agujero negro, donde ninguna luz puede escapar del agarre gravitacional del objeto masivo. La poderosa gravedad del agujero negro distorsiona el espacio a su alrededor como un espejo de casa de la diversión. La luz de las estrellas de fondo se estira y difumina a medida que las estrellas pasan rozando el agujero negro. Créditos:NASA, ESA, y D. Coe, J. Anderson, y R. van der Marel (STScI)
Un estudio reciente sugiere la posible existencia de 'agujeros negros tremendamente grandes' o SLABS, incluso más grandes que los agujeros negros supermasivos ya observados en los centros de las galaxias.
La investigación, dirigido por el profesor emérito Queen Mary Bernard Carr en la Facultad de Física y Astronomía, junto con F. Kühnel (Münich) y L. Visinelli (Frascati), investigó cómo se podrían formar estas BPAU y los posibles límites de su tamaño.
Si bien hay evidencia de la existencia de agujeros negros supermasivos (SMBH) en núcleos galácticos, con masas de un millón a diez mil millones de veces la del Sol, estudios previos han sugerido un límite superior para su tamaño debido a nuestra visión actual sobre cómo tales Los agujeros negros se forman y crecen.
La existencia de SLABS incluso más grande que esto podría proporcionar a los investigadores una poderosa herramienta para pruebas cosmológicas y mejorar nuestra comprensión del Universo primitivo.
Desafiar las ideas existentes
Se ha pensado ampliamente que las SMBH se forman dentro de una galaxia anfitriona y crecen hasta alcanzar grandes tamaños al tragar estrellas y gas de su entorno o fusionarse con otros agujeros negros. En este caso, hay un límite superior, algo más de diez mil millones de masas solares, en su masa.
En este estudio, los investigadores proponen otra posibilidad de cómo podrían formarse las SMBH, que podrían evadir este límite. Sugieren que tales BPAU podrían ser 'primordiales, "formándose en el Universo temprano, y mucho antes que las galaxias.
Como los agujeros negros 'primordiales' no se forman a partir de una estrella que colapsa, podrían tener una amplia gama de masas, incluidos los muy pequeños y tremendamente grandes.
El profesor Bernard Carr dijo:"Ya sabemos que los agujeros negros existen en una amplia gama de masas, con un SMBH de cuatro millones de masas solares que residen en el centro de nuestra propia galaxia. Si bien actualmente no hay evidencia de la existencia de BPAU, es concebible que puedan existir y que también puedan residir fuera de las galaxias en el espacio intergaláctico, con interesantes consecuencias observacionales. Sin embargo, asombrosamente, la idea de BPAU se ha descuidado en gran medida hasta ahora ".
"Hemos propuesto opciones sobre cómo podrían formarse estas BPAU, y esperamos que nuestro trabajo comience a motivar discusiones entre la comunidad ".
Entendiendo la materia oscura
Se cree que la materia oscura constituye alrededor del 80 por ciento de la masa ordinaria del Universo. Aunque no podamos verlo los investigadores creen que la materia oscura existe debido a sus efectos gravitacionales sobre la materia visible, como estrellas y galaxias. Sin embargo, todavía no sabemos qué es la materia oscura.
Los agujeros negros primordiales son uno de los candidatos potenciales. La idea de su existencia se remonta a la década de 1970, cuando el profesor Carr y el profesor Stephen Hawking sugirieron que en los primeros momentos del Universo las fluctuaciones en su densidad podrían haber dado lugar a que algunas regiones colapsaran en agujeros negros.
"Las BPAU en sí mismas no podían proporcionar la materia oscura, "dijo el profesor Carr, "pero si existen, tendría implicaciones importantes para el Universo primitivo y haría plausible que los agujeros negros primordiales más ligeros pudieran hacerlo ".
