La posible existencia de agujeros negros superlativos

Como sabemos, los agujeros negros son objetos cuya masa es tan elevada que su inmensa gravedad impide que nada pueda escapar de su influencia, ni tan siquiera la luz. En el universo podemos encontrar varios tipos de estos objetos: por ejemplo, los agujeros negros de masa estelar, con aproximadamente 3 veces la masa del Sol, se forman cuando astros del orden de 30 a 70 veces el tamaño de nuestra estrella implosionan en forma de supernova. Corresponden al tipo de agujeros negros postulados por primera vez en la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein.

Otro tipo de agujeros negros, en el rango de 100 a un millón de masas solares, son los agujeros negros de masa intermedia (IMBH por sus siglas en inglés), que son significativamente más grandes que los agujeros negros estelares. Y en tercer lugar, con una masa que puede variar en el orden de millones y varios miles de millones de veces la masa del Sol, los llamados agujeros negros supermavivos -SMBH– son los objetos más grandes en su clase conocidos en el Universo.

Pese a que hoy los astrónomos saben que los agujeros negros supermasivos ocupan los centros de muchas de las galaxias – Sagitario A*, en la propia Vía Láctea es un excepcional ejemplo– aspectos como su formación, crecimiento y el tamaño máximo que pueden alcanzar estos objetos siguen siendo incógnitas para los científicos.

El estudio sugiere la existencia de agujeros negros aún mucho mayores que los agujeros negros supermasivos, los llamados SLABs por sus siglas en inglés, acrónimo de Agujeros Negros Tremendamente Grandes.

Ahora, lejos de arrojar nueva luz sobre estas cuestiones que intrigan a físicos y astrónomos por igual, un nuevo estudio dirigido por el profesor emérito de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Queen Mary de Londres, Bernard Carr complica un poco más las teorías barajadas en torno a estos objetos, ya que en el mismo se acaba de sugerir la posible existencia de agujeros negros aún mucho mayores que los agujeros negros supermasivos, los llamados SLABs por sus siglas en inglés, acrónimo de Agujeros Negros Tremendamente Grandes. Los resultados de la investigación se publican esta semana en la revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society bajo el título Constraints on stupendously large black holes.

Astrónomos conocen desde hace tiempo sobre la existencia de Sagittarius A*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea

Más antiguos, más grandes, más masivos

Hasta ahora una explicación ampliamente aceptada sobre el origen de los agujeros negros supermasivos radicaba en que estos se forman en el seno de una galaxia anfitriona, donde crecen a base de fagocitar el gas y las estrellas de su entorno, así como al fusionarse con otros agujeros negros. Este modelo establecía un límite superior al crecimiento de los SMBH establecido en unos diez mil millones de masas solares.

Ahora el estudio dirigido por Carr propone otra posibilidad que podría superar este límite, sugiriendo que los agujeros negros de los centros galácticos podrían ser agujeros negros «primordiales», es decir, agujeros negros que no deben su origen al colapso gravitatorio de una estrella, si no a la extrema densidad del Universo durante sus primeras etapas de formación.

Los autores sugieren que los agujeros negros del los centros galácticos podrían ser agujeros negros primordiales. También que estos podrían encontrarse en el espacio intergaláctico

«Ya que los agujeros negros primordiales no se forman a partir del colapso de una estrella, podrían tener una amplia gama de masas» comenta Carr. «De hecho en el centro de nuestra galaxia habita un agujero de cuatro millones de masas solares», continua. «Y si bien actualmente no existe evidencia de la existencia SLABS, es concebible que este tipos de agujeros negros también puedan residir fuera de las galaxias, en el espacio intergaláctico», añade.

Más información

El universo oculto

Por otro lado, se cree que la materia oscura constituye alrededor del 80% de la masa ordinaria del Universo. Si bien no podemos verla y todavía no sabemos exactamente que es la materia oscura, los investigadores infieren la existencia de esta debido a sus efectos gravitacionales sobre la materia visible, como las estrellas y las galaxias. Los agujeros negros primordiales son uno de los candidatos potenciales para hallar esta materia oscura. La idea de su existencia se remonta a la década de 1970 cuando el profesor Carr y el profesor Stephen Hawkingsugirieron que en los primeros momentos del Universo las fluctuaciones en su densidad podrían haber dado lugar a que algunas regiones colapsaran en agujeros negros.

“ Los Agujeros Negros Tremendamente Grandes no podrían haber proporcionado materia oscura por si mismos”, explica Carr, “pero su existencia tendría implicaciones importantes para el Universo temprano y haría plausible que los agujeros negros primordiales, más ligeros, pudieran haberla proporcionado”, añade el investigador emérito. «Lo que resulta verdaderamente sorprendente es la poca atención que se le ha prestado a esta idea hasta el momento. Ahora esperamos que las opciones que hemos puesto sobre la mesa sobre como podrían formarse estos agujeros tremendamente grandes estimulen las discusiones dentro de la comunidad científica», concluye.

Más información

3 generaciones de estrellas desde el Big Bang