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Los agujeros negros supermasivos tienen masas que son millones y en ocasiones miles de millones de veces mayores que nuestro sol. (Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / Wikimedia Commons)
Por Sidney Stevens, para Mother Nature Network Marzo 28 de 2018
El universo es un lugar grande, realmente grande, y está lleno de objetos extraordinariamente pesados. Los más pesados de todos son agujeros negros y estrellas de neutrones. De hecho, pesan tanto que es casi imposible abarcar números que están muy lejos de la escala. Aquí hay una mirada más de cerca a estos poderosos misterios.
Agujeros negros
Cuando la materia se empaqueta en un espacio infinitamente denso, la atracción gravitacional puede ser tan poderosa que no se escapa nada, incluida la luz. Eso es un agujero negro Los científicos no pueden verlos, pero pueden observar su enorme impacto sobre los objetos y la materia cercanos. Su conclusión? Los agujeros negros son una de las cosas más pesadas del universo.
Hay muchos tipos de agujeros negros. Los más comunes son los agujeros negros de masa estelar, que cuentan con una masa de tres a 20 veces mayor que la de nuestro sol. Eso es grande, pero los verdaderos peces pesados son sus contrapartes supermasivos . Estos colosos pueden ser miles de millones de veces más masivos que nuestro sol.
Para la perspectiva, el sol pesa alrededor de 333,000 veces más que la Tierra (que a su vez pesa aproximadamente 13 billones de billones de toneladas). Visto de otra manera, alrededor de 1,3 millones de Tierras podrían caber dentro del sol.
Los científicos no entienden completamente cómo se forman los agujeros negros supermasivos, pero creen que habitan el centro de cada galaxia, incluida nuestra propia Vía Láctea. Estas son algunas de las más masivas súper masivas actualmente conocidas.
1. Agujero negro en la galaxia NGC 4889. Este goliath intergaláctico sin nombre es el actual campeón de peso pesado. Ubicada en la constelación de Coma Berenices a unos 300 millones de años luz de la Tierra, tiene una masa 21 mil millones de veces mayor que nuestro sol. En comparación, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia de la Vía Láctea - Sagitario A * - es solo de 3 a 4 millones de veces más masivo que el sol.
La galaxia elíptica gigante NGC 4889, representada en el centro, alberga el agujero negro supermasivo más pesado conocido. (Crédito de la imagen: NASA y ESA / Wikimedia Commons)
2. Agujero negro en el cuásar OJ 287. Este coloso supermasivo acecha a unos 3.500 millones de años luz y pesa 18 mil millones de soles. Es parte de un cuásar, un objeto estrellado muy luminoso que consiste en un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de acreción de materia en espiral y gas. A medida que este material se absorbe en el agujero negro, se calienta, lo que produce brillantes chorros de radiación.
Lo que hace que OJ 287 sea tan interesante es su inusual explosión de luz, que ocurre aproximadamente cada 12 años. El más reciente ocurrió en diciembre de 2015. Los investigadores ahora creen que el agujero negro supermasivo del cuásar es en realidad parte de un sistema binario con un segundo agujero negro supermasivo más pequeño que lo orbita. Cada 12 años, el socio más diminuto (se estima que tiene una masa igual a 100 millones de soles) se acerca lo suficiente para atravesar el disco de acreción del agujero negro más grande y provocar la llamarada.
3. Agujero negro en la galaxia NGC 1277. A unos 250 millones de años luz de distancia en la constelación de Perseo habita otro monstruo celestial estimado en 17 mil millones de veces más masivo que nuestro sol. Curiosamente, este agujero negro supermasivo representa alrededor del 14 por ciento de la masa de su galaxia, una proporción mucho más alta que la que se observa en las galaxias más típicas. Los investigadores creen que NGC 1277 puede representar un nuevo tipo de sistema de galaxias de agujero negro.
Sin duda, incluso los agujeros negros supermasivos más pesados eventualmente serán descubiertos. Un área madura para la exploración se encuentra dentro de los cúmulos de galaxias más grandes y radiantes del universo. Los científicos ya han aparecido varios en estas áreas con masas equivalentes a 10 mil millones de soles.
Estrellas de neutrones
Las estrellas que son significativamente más masivas que nuestro sol (de tamaño medio) terminan sus vidas en una explosión de supernova. Dependiendo de cuán grandes son, una de dos cosas sucede. Las más grandes de estas estrellas implosionan debido a su propia fuerza gravitatoria y se convierten en agujeros negros de masa estelar. Las estrellas más pequeñas que no son lo suficientemente masivas como para colapsar en agujeros negros terminan comprimiéndose en ridículamente densas.
Sección transversal de una estrella de neutrones, uno de los objetos más pesados del universo. (Crédito de la imagen: NASA / Wikimedia Commons)
Estos remanentes de supernova ultra compactos miden solo de 6 a 12 millas de diámetro (aproximadamente del tamaño de una ciudad pequeña) pero tienen una masa de 1.5 soles. Eso los convierte en uno de los objetos más pesados del universo. Como señala Andrew Melatos, profesor de la Escuela de Física de la Universidad de Melbourne: "Una cucharadita de estrella de neutrones pesaría alrededor de mil millones de toneladas". Eso es equivalente al peso de 3,000 Empire State Buildings.
Aquí están los más pesados:
1. PSR J1614-2230. Ubicada a 3.000 años luz de distancia, esta estrella de neutrones de tamaño gigante tiene una masa de dos soles en un espacio del tamaño del centro de la ciudad de Londres. PSR J1614-2230 es un púlsar, una estrella de neutrones que gira rápidamente y emite rayos de radiación electromagnética que rodean el cielo como un faro. Éste gira alrededor de 317 veces por segundo. Se cree que muchas estrellas de neutrones comienzan como púlsares pero eventualmente disminuyen la velocidad y dejan de emitir ondas de radio. PSR J164-2230 tiene un compañero en órbita, una estrella enana blanca formada después del colapso de una estrella de masa baja de menos de 10 veces la masa de nuestro sol.
2. PSR J0348 + 0432. A solo 12 millas de ancho, esta estrella de neutrones similar también es un pulsar con la masa de dos soles y tiene un compañero orbital enana blanca.
Recientemente, los científicos entrenaron sus ojos en una colisión de dos estrellas de neutrones ubicadas a 130 millones de años luz en la galaxia NGC 4993. La colisión, llamada kilonova, se observó en agosto de 2017 y puede haber resultado en una estrella de neutrones hipermasiva (tal vez el más grande jamás observado) o un agujero negro.
Obtenga más información sobre la colisión en este video.
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Estos monstruos interestelares pesan casi demasiado para comprender.
Los agujeros negros supermasivos tienen masas que son millones y en ocasiones miles de millones de veces mayores que nuestro sol. (Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / Wikimedia Commons)
Por Sidney Stevens, para Mother Nature Network Marzo 28 de 2018
El universo es un lugar grande, realmente grande, y está lleno de objetos extraordinariamente pesados. Los más pesados de todos son agujeros negros y estrellas de neutrones. De hecho, pesan tanto que es casi imposible abarcar números que están muy lejos de la escala. Aquí hay una mirada más de cerca a estos poderosos misterios.
Agujeros negros
Cuando la materia se empaqueta en un espacio infinitamente denso, la atracción gravitacional puede ser tan poderosa que no se escapa nada, incluida la luz. Eso es un agujero negro Los científicos no pueden verlos, pero pueden observar su enorme impacto sobre los objetos y la materia cercanos. Su conclusión? Los agujeros negros son una de las cosas más pesadas del universo.
Hay muchos tipos de agujeros negros. Los más comunes son los agujeros negros de masa estelar, que cuentan con una masa de tres a 20 veces mayor que la de nuestro sol. Eso es grande, pero los verdaderos peces pesados son sus contrapartes supermasivos . Estos colosos pueden ser miles de millones de veces más masivos que nuestro sol.
Para la perspectiva, el sol pesa alrededor de 333,000 veces más que la Tierra (que a su vez pesa aproximadamente 13 billones de billones de toneladas). Visto de otra manera, alrededor de 1,3 millones de Tierras podrían caber dentro del sol.
Los científicos no entienden completamente cómo se forman los agujeros negros supermasivos, pero creen que habitan el centro de cada galaxia, incluida nuestra propia Vía Láctea. Estas son algunas de las más masivas súper masivas actualmente conocidas.
1. Agujero negro en la galaxia NGC 4889. Este goliath intergaláctico sin nombre es el actual campeón de peso pesado. Ubicada en la constelación de Coma Berenices a unos 300 millones de años luz de la Tierra, tiene una masa 21 mil millones de veces mayor que nuestro sol. En comparación, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia de la Vía Láctea - Sagitario A * - es solo de 3 a 4 millones de veces más masivo que el sol.
La galaxia elíptica gigante NGC 4889, representada en el centro, alberga el agujero negro supermasivo más pesado conocido. (Crédito de la imagen: NASA y ESA / Wikimedia Commons)
2. Agujero negro en el cuásar OJ 287. Este coloso supermasivo acecha a unos 3.500 millones de años luz y pesa 18 mil millones de soles. Es parte de un cuásar, un objeto estrellado muy luminoso que consiste en un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de acreción de materia en espiral y gas. A medida que este material se absorbe en el agujero negro, se calienta, lo que produce brillantes chorros de radiación.
Lo que hace que OJ 287 sea tan interesante es su inusual explosión de luz, que ocurre aproximadamente cada 12 años. El más reciente ocurrió en diciembre de 2015. Los investigadores ahora creen que el agujero negro supermasivo del cuásar es en realidad parte de un sistema binario con un segundo agujero negro supermasivo más pequeño que lo orbita. Cada 12 años, el socio más diminuto (se estima que tiene una masa igual a 100 millones de soles) se acerca lo suficiente para atravesar el disco de acreción del agujero negro más grande y provocar la llamarada.
3. Agujero negro en la galaxia NGC 1277. A unos 250 millones de años luz de distancia en la constelación de Perseo habita otro monstruo celestial estimado en 17 mil millones de veces más masivo que nuestro sol. Curiosamente, este agujero negro supermasivo representa alrededor del 14 por ciento de la masa de su galaxia, una proporción mucho más alta que la que se observa en las galaxias más típicas. Los investigadores creen que NGC 1277 puede representar un nuevo tipo de sistema de galaxias de agujero negro.
Sin duda, incluso los agujeros negros supermasivos más pesados eventualmente serán descubiertos. Un área madura para la exploración se encuentra dentro de los cúmulos de galaxias más grandes y radiantes del universo. Los científicos ya han aparecido varios en estas áreas con masas equivalentes a 10 mil millones de soles.
Estrellas de neutrones
Las estrellas que son significativamente más masivas que nuestro sol (de tamaño medio) terminan sus vidas en una explosión de supernova. Dependiendo de cuán grandes son, una de dos cosas sucede. Las más grandes de estas estrellas implosionan debido a su propia fuerza gravitatoria y se convierten en agujeros negros de masa estelar. Las estrellas más pequeñas que no son lo suficientemente masivas como para colapsar en agujeros negros terminan comprimiéndose en ridículamente densas.
Sección transversal de una estrella de neutrones, uno de los objetos más pesados del universo. (Crédito de la imagen: NASA / Wikimedia Commons)
Estos remanentes de supernova ultra compactos miden solo de 6 a 12 millas de diámetro (aproximadamente del tamaño de una ciudad pequeña) pero tienen una masa de 1.5 soles. Eso los convierte en uno de los objetos más pesados del universo. Como señala Andrew Melatos, profesor de la Escuela de Física de la Universidad de Melbourne: "Una cucharadita de estrella de neutrones pesaría alrededor de mil millones de toneladas". Eso es equivalente al peso de 3,000 Empire State Buildings.
Aquí están los más pesados:
1. PSR J1614-2230. Ubicada a 3.000 años luz de distancia, esta estrella de neutrones de tamaño gigante tiene una masa de dos soles en un espacio del tamaño del centro de la ciudad de Londres. PSR J1614-2230 es un púlsar, una estrella de neutrones que gira rápidamente y emite rayos de radiación electromagnética que rodean el cielo como un faro. Éste gira alrededor de 317 veces por segundo. Se cree que muchas estrellas de neutrones comienzan como púlsares pero eventualmente disminuyen la velocidad y dejan de emitir ondas de radio. PSR J164-2230 tiene un compañero en órbita, una estrella enana blanca formada después del colapso de una estrella de masa baja de menos de 10 veces la masa de nuestro sol.
2. PSR J0348 + 0432. A solo 12 millas de ancho, esta estrella de neutrones similar también es un pulsar con la masa de dos soles y tiene un compañero orbital enana blanca.
Recientemente, los científicos entrenaron sus ojos en una colisión de dos estrellas de neutrones ubicadas a 130 millones de años luz en la galaxia NGC 4993. La colisión, llamada kilonova, se observó en agosto de 2017 y puede haber resultado en una estrella de neutrones hipermasiva (tal vez el más grande jamás observado) o un agujero negro.
Obtenga más información sobre la colisión en este video.
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