En un descubrimiento innovador, investigadores de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Texas en San Antonio han descubierto una característica sorprendente en el corazón de Segue 1, una débil galaxia enana. Una nueva investigación sugiere que tradicionalmente unido por materia oscura, en realidad es un agujero negro supermasivo que desempeña un papel clave en mantener unida esta pequeña galaxia.
Situada a sólo 75.000 años luz de la Vía Láctea, Segue 1 contiene sólo un puñado de estrellas, muy pocas para mantener su estructura sin alguna fuerza externa. Durante años, los astrónomos han pensado que la materia oscura es la fuerza impulsora que impide que galaxias tan pequeñas se rompan. Sin embargo, investigaciones recientes cuestionan esta suposición, sugiriendo que la culpa es de la influencia gravitacional de un agujero negro supermasivo.
“Nuestro trabajo revoluciona el modelado de galaxias enanas o cúmulos de estrellas al incluir agujeros negros supermasivos en lugar de sólo halos de materia oscura”, dice el estudiante graduado Nathaniel Luján, quien dirigió el proyecto de investigación. La revelación podría cambiar la forma en que los astrónomos entienden la dinámica de este tipo de galaxias.
Los hallazgos se publican en The Astrophysical Journal Letters y surgen de un innovador curso conjunto de astronomía impartido conjuntamente por los astrofísicos Carl Gebhardt de UT Austin y Richard Anantua de UTSA. El curso proporcionó a los estudiantes las herramientas para modelar los efectos gravitacionales en varias galaxias mediante métodos computacionales avanzados.
Utilizando recursos de supercomputación en el Centro de Computación Avanzada de Texas, los estudiantes crearon una serie de modelos que simulaban el movimiento de las estrellas en Segu 1, teniendo en cuenta la presencia de un agujero negro, las dimensiones de la materia oscura y otras variables. Las primeras estimaciones se centraron en detectar estrellas afectadas por la atracción gravitacional de Segu 1, teniendo en cuenta la marea causada por la alta gravedad de la Vía Láctea, que aleja las estrellas de las galaxias vecinas.
Después de analizar el resto de las estrellas, el equipo notó que las que estaban hacia el centro se movían en órbitas estrechas y rápidas, un comportamiento característico indicativo de la influencia gravitacional del agujero negro. Sorprendentemente, los datos mostraron que los modelos que involucran materia oscura o una combinación de agujero negro y materia oscura no coinciden con el movimiento real de las estrellas.
Lo que hace que este descubrimiento sea aún más extraordinario es la masa estimada del agujero negro, que es aproximadamente 450.000 veces la de nuestro Sol, es decir, más de diez veces la masa de todas las estrellas de Segu 1 combinadas. Esta proporción contrasta marcadamente con la de las galaxias normales, donde la masa del agujero negro central no suele ser mayor que la de sus estrellas anfitrionas.
Gebhardt comentó las implicaciones y señaló que “existe una fuerte correlación entre la masa del agujero negro y la masa de la galaxia anfitriona. El agujero negro en Segu 1 es mucho más grande de lo esperado”. Esto impulsa una mayor investigación sobre si esta proporción de masa es común en otras galaxias enanas, lo que puede requerir una reevaluación de sus procesos evolutivos.
Han surgido dos teorías para explicar las propiedades únicas de Segu 1: una sugiere que se originó como una gran galaxia en la Vía Láctea que ha perdido muchas de sus estrellas, mientras que la otra afirma que pertenece a una clase de galaxias recientemente identificada conocida como Pequeños Puntos Rojos, que se caracterizan por la presencia de agujeros negros masivos y escasas poblaciones estelares. Esta clasificación se alinea con las observaciones de galaxias tempranas en los confines del cosmos.
Los investigadores continúan estudiando Segue 1, un testimonio de las complejidades del universo y la evolución continua de la comprensión astronómica. Las implicaciones de estos hallazgos se extienden más allá de esta única galaxia y es probable que remodelen el marco para estudiar y comprender las galaxias enanas en el futuro.
