Astrónomos chilenos descubren una inestabilidad cósmica: ¿Puede un choque entre estrellas crear agujeros negros masivos?

En el fascinante mundo de la astronomía, las investigaciones son clave para desentrañar los misterios del universo. En esta ocasión, un equipo de investigadores chilenos ha puesto de manifiesto la existencia de grupos densos de estrellas en el centro de las galaxias, conocidos como “cúmulos estelares nucleares”, y su estrecha relación con la formación de agujeros negros.

¿Puede un choque entre estrellas crear agujeros negros masivos?

Este hallazgo revelador ha sido liderado por el astrónomo Andrés Escala, de la Universidad de Chile, quien afirma que estos cúmulos estelares nucleares poseen una masa crítica. Cuando dicha masa es superada, se produce una inestabilidad provocada por los constantes choques entre estrellas, lo que puede llevar a la formación de un agujero negro.

Marcelo Vergara, primer autor del estudio, explica que debido a esta inestabilidad global, los cúmulos estelares pueden llegar a implosionar, es decir, su masa se retrae y se compacta con una fuerza excepcional, dando lugar a la formación de un agujero negro.

Este gráfico muestra cómo podría verse en el espacio un evento de interrupción de las mareas. (Crédito: Carl Knox/OzGrav/Swinburne University of Technology) IMAGEN DE REFERENCIA.

Este descubrimiento añade una nueva perspectiva en la comprensión de la formación de agujeros negros masivos, especialmente aquellos conocidos como “supermasivos”.

Los resultados de esta investigación demostraron que los cúmulos estelares nucleares podrían desempeñar un papel fundamental en la formación de agujeros negros masivos, y que este proceso podría ser más común y eficiente de lo que se pensaba anteriormente.

Una amplia investigación

Para alcanzar este descubrimiento, los científicos utilizaron simulaciones numéricas de alta complejidad, que permitieron resolver las ecuaciones físicas que describieron la evolución de los cúmulos estelares. Dominik Schleicher, también investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines CATA, comenta que estas simulaciones detalladas permitieron estudiar la dinámica de las interacciones entre las estrellas, sus colisiones y la posterior formación de agujeros negros masivos.

IMAGEN REFERENCIAL. Un agujero negro extrae material de una estrella vecina y lo deposita en un disco de acreción en esta ilustración.

Los cálculos matemáticos se llevaron a cabo en el supercomputador “Kultrun” del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción, en colaboración con el Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines CATA y los Fondos de Astronomía Quimal. Estas simulaciones permitieron explorar la existencia de una masa crítica en los cúmulos estelares nucleares y su relación con la formación de agujeros negros masivos.

En esta investigación, se pusieron a prueba los resultados de trabajos anteriores del Doctor Escala, contando también con la participación de Marcelo Vergara y Dominik Schleicher de la Universidad de Concepción, quienes llevaron a cabo las simulaciones computacionales y su posterior análisis. Además, Bastián Reinoso del Institut für Theoretische Astrophysik, Zentrum für Astronomie, University of Heidelberg (Alemania), contribuyó con la implementación numérica del escenario.

La investigación fue publicada en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.