En 2007, los astrónomos descubrieron el sistema de lentes gravitacionales conocido como el Caballo Cósmico, situado a unos 5.5 mil millones de años luz de distancia. Este fenómeno ocurre cuando la masa de una galaxia en primer plano distorsiona y magnifica la imagen de una galaxia de fondo, cuya luz ha tardado miles de millones de años en llegar a nosotros. La alineación casi perfecta de ambas galaxias genera lo que se conoce como un anillo de Einstein.
Nuevas investigaciones han revelado la presencia de un agujero negro ultra-masivo (UMBH) en la galaxia del primer plano, con una masa asombrosa de 36 mil millones de masas solares. Aunque no existe una definición estricta de un UMBH, este término suele usarse para describir agujeros negros supermasivos (SMBH) con más de 5 mil millones de masas solares. La existencia de estos agujeros negros se ha ido haciendo evidente a lo largo de los años, y con el tiempo, se han medido ejemplares cada vez más masivos.
Descubrimiento y características del Caballo Cósmico
El descubrimiento del agujero negro de 36 mil millones de masas solares en el Caballo Cósmico se detalla en un estudio titulado «Revelando un agujero negro de 36 mil millones de masas solares en el centro de la lente gravitacional del Caballo Cósmico,» cuyo autor principal es Carlos Melo-Carneiro, del Instituto de Física de la Universidad Federal de Río Grande del Sur en Brasil. Este trabajo está disponible en el servidor de preprints arXiv.
La galaxia que actúa como lente en el Caballo Cósmico se denomina LRG 3-757, una galaxia roja luminosa (LRG) que destaca por su brillo en el infrarrojo y que es aproximadamente 100 veces más masiva que la Vía Láctea, situándose entre las galaxias más masivas jamás observadas. La investigación refuerza la conexión entre los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas, destacando que se han encontrado SMBHs en el centro de cada galaxia masiva.
En el estudio se pone de relieve la relación entre la masa del agujero negro y la dispersión de velocidad de las estrellas en el bulto galáctico, conocida como la relación MBH-sigmae. Esta relación indica que a medida que aumenta la masa de un SMBH, también lo hace la dispersión de velocidad de las estrellas. Sin embargo, el UMBH en el Caballo Cósmico excede las expectativas de esta relación, situándose 1.5 sigma por encima de la media observada en otras galaxias masivas.
Los autores sugieren que el Caballo Cósmico podría ser parte de un grupo fósil, lo que implica que se trata de un remanente de fusiones galácticas tempranas. Los grupos fósiles son conocidos por contener galaxias extremadamente grandes en su centro y, debido a su evolución, presentan poca formación estelar, lo que les confiere un aspecto «rojo y muerto».
El nuevo descubrimiento de la UMBH en el Caballo Cósmico plantea preguntas sobre el desacoplamiento de la relación MBH – σe en galaxias masivas. Se especula que el «escalado» podría haber tenido lugar durante fusiones galácticas, donde las velocidades de las estrellas se ven alteradas, o que la retroalimentación de agujeros negros activos podría haber influido en la estructura central de la galaxia.
La investigación concluye que se necesitan más observaciones y modelos mejorados para explicar las variaciones en la relación MBH – σe en su extremo superior. La misión Euclid, que se espera que descubra cientos de miles de lentes gravitacionales en los próximos años, y el Telescopio Extremely Large Telescope (ELT), que permitirá estudios dinámicos más detallados, contribuirán a este campo de investigación en evolución.
