Los astrónomos han descubierto evidencia de miles de agujeros negros ubicados cerca del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, utilizando datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA.

Esta recompensa de agujeros negros consiste en agujeros negros de masa estelar, que normalmente pesan entre cinco y 30 veces la masa del Sol. Estos agujeros negros recién identificados se encontraron a tres años luz, una distancia relativamente corta en escalas cósmicas, del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia conocido como Sagitario A * (Sgr A *).

Los estudios teóricos de la dinámica de las estrellas en las galaxias han indicado que una gran población de agujeros negros de masa estelar, hasta 20, 000:podría desplazarse hacia adentro durante eones y acumularse alrededor de Sgr A *. Este análisis reciente que utiliza datos de Chandra es la primera evidencia observacional de tal recompensa por un agujero negro.

Un agujero negro en sí mismo es invisible. Sin embargo, un agujero negro —o estrella de neutrones— encerrado en órbita cercana con una estrella extraerá gas de su compañera (los astrónomos llaman a estos sistemas "binarios de rayos X"). Este material cae en un disco y se calienta a millones de grados y produce rayos X antes de desaparecer en el agujero negro. Algunos de estos binarios de rayos X aparecen como fuentes puntuales en la imagen de Chandra.

Un equipo de investigadores, dirigido por Chuck Hailey de la Universidad de Columbia en Nueva York, utilizó datos de Chandra para buscar binarios de rayos X que contienen agujeros negros que se encuentran cerca de Sgr A *. Estudiaron los espectros de rayos X, es decir, la cantidad de rayos X que se ven a diferentes energías, de fuentes dentro de unos 12 años luz de Sgr A *.

Luego, el equipo seleccionó fuentes con espectros de rayos X similares a los de los binarios de rayos X conocidos, que tienen cantidades relativamente grandes de rayos X de baja energía. Usando este método, detectaron catorce binarios de rayos X a unos tres años luz de Sgr A *. Luego se eliminaron del análisis dos fuentes de rayos X que probablemente contenían estrellas de neutrones basadas en la detección de estallidos característicos en estudios anteriores.

La docena de binarios de rayos X restantes se identifican en la versión etiquetada de la imagen mediante círculos de color rojo. Otras fuentes con cantidades relativamente grandes de rayos X de alta energía están etiquetadas en blanco, y son en su mayoría binarios que contienen estrellas enanas blancas.

Hailey y sus colaboradores concluyeron que es probable que la mayoría de estas docenas de binarios de rayos X contengan agujeros negros. La cantidad de variabilidad que han mostrado en escalas de tiempo de años es diferente de la esperada para binarios de rayos X que contienen estrellas de neutrones.

Solo las binarias de rayos X más brillantes que contienen agujeros negros probablemente sean detectables a la distancia de Sgr A *. Por lo tanto, Las detecciones en este estudio implican que una población mucho mayor de débiles, binarios de rayos X no detectados (al menos 300 y hasta mil) que contienen agujeros negros de masa estelar deberían estar presentes alrededor de Sgr A *.

Esta población de agujeros negros con estrellas compañeras cerca de Sgr A * podría proporcionar información sobre la formación de binarios de rayos X a partir de encuentros cercanos entre estrellas y agujeros negros. Este descubrimiento también podría informar la futura investigación de ondas gravitacionales. Conocer el número de agujeros negros en el centro de una galaxia típica puede ayudar a predecir mejor cuántos eventos de ondas gravitacionales pueden estar asociados con ellos.

Una población aún mayor de agujeros negros de masa estelar sin estrellas compañeras debería estar presente cerca de Sgr A *. Según el trabajo de seguimiento teórico de Aleksey Generozov de Columbia y sus colegas, más de 10, 000 agujeros negros y hasta 40, Deberían existir 000 agujeros negros en el centro de la galaxia.

Si bien los autores favorecen fuertemente la explicación del agujero negro, no pueden descartar la posibilidad de que aproximadamente la mitad de la docena de fuentes observadas provengan de una población de púlsares de milisegundos, es decir., estrellas de neutrones que giran muy rápidamente con fuertes campos magnéticos.

Un artículo que describe estos resultados apareció en la edición del 5 de abril de la revista. Naturaleza .