Los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA han encontrado evidencia de docenas de agujeros negros de masa estelar que acechan en el cúmulo global NGC 6397, uno de los cúmulos más cercanos a la Tierra, colapsado por el núcleo.
Vista de un artista del grupo de agujeros negros de masa estelar en el centro de NGC 6397. Créditos de imagen: NASA / ESA / Hubble / N. Partman.
NGC 6397 Situado 7.800 años luz En la constelación meridional de Ara. Debido a su núcleo muy denso, se le llama cúmulo colapsado.
También conocido como GCL 74, el cúmulo tiene 13.400 millones de años, por lo que no se formó después del Big Bang.
Cuando los astrónomos del Instituto de Astrofísica de París, el Dr. Eduardo Vitral y el Dr. Gary Maman, comenzaron a estudiar NGC 6397, esperaban detectar rastros de agujeros negros de masa intermedia en el centro del cúmulo.
Analizaron las posiciones y velocidades de los cúmulos de estrellas para buscar estos raros objetos.
Utilizaron los movimientos exactos de las estrellas de las imágenes del Hubble de los cúmulos y estimaciones previas de los movimientos exactos proporcionados por el Laboratorio Espacial Kia de la ESA.
Conocer las distancias para NGC 6397 permitió a los astrónomos traducir los movimientos exactos de estas estrellas en velocidades.
«Nuestro análisis indica que las órbitas de las estrellas son irregulares en un cúmulo global en lugar de ser formalmente circulares o muy largas», dijo el Dr. Maman.
«Encontramos pruebas muy sólidas de masa invisible en las densas regiones centrales del cúmulo, pero nos sorprendió descubrir que esta masa adicional no era como un punto, sino que se extendía a un pequeño porcentaje del tamaño del cúmulo», agregó el Dr. Vitral. .
Esta imagen muestra el cúmulo global cercano NGC 6397, ubicado a 7.800 años luz de distancia en la galaxia austral Ara. Créditos de imagen: NASA / ESA / D. Brown y S. Casertano, SDSCI / J. Anderson, S.D.S.C.I.
Este componente invisible solo puede formar los remanentes de átomos muy grandes (enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros), cuyas partes internas colapsaron bajo su atracción gravitacional una vez que se agotó su combustible nuclear.
Después de intercambios gravitacionales con estrellas cercanas de baja masa, las estrellas se hundieron gradualmente hacia el centro del cúmulo, lo que condujo a pequeñas cantidades de concentración de masa invisible.
Usando la teoría de la evolución estelar, los investigadores concluyeron que la mayoría de las concentraciones invisibles estaban compuestas por agujeros negros de masa estelar en lugar de enanas blancas o estrellas de neutrones.
«Nuestro estudio fue el primer descubrimiento en proporcionar la masa y el tamaño de lo que parece ser un conjunto de agujeros negros, principalmente en un cúmulo global colapsado por el núcleo», dijo el Dr. Vitral.
«Nuestro análisis no hubiera sido posible sin los datos del Hubble para controlar las partes internas del cúmulo y los datos de Kia para controlar las formas orbitales de las estrellas externas, que indirectamente controlan las velocidades de las estrellas delanteras y de fondo. Las partes internas «, Dijo la Dra. Maman.
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Eduardo Vitral y Gary A. Tío. 2021. ¿Tiene NGC 6397 un agujero negro de masa intermedia o un subcluster interno más extenso? A & a 646, A63; doi: 10.1051 / 0004-6361 / 202039650
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