Montruosas estrellas alimentaron a los agujeros negros supermasivos

Las estrellas más de un millón de veces más masivas que el Sol pueden ser más estables de lo que los astrónomos creían y pudieron haber creado las semillas que crecieron hasta convertirse en enormes agujeros negros supermasivos. Los agujeros negros supermasivos se encuentran el centro de muchas galaxias, incluyendo el de la El Vía Láctea. Las teorías sobre su formación abarcan desde nubes de gas que colapsan hasta colisiones entre agujeros negros más pequeños.

Los astrofísicos han sugerido también que los agujeros negros supermasivos podrían haberse formado a partir del colapso catastrófico de estrellas increíblemente grandes que tuvieron entre un millón y mil millones de veces la masa del Sol.

Sus estas estrellas hipotéticas serían extremadamente inestables. Según los expertos, el proceso de formación de los agujeros negros debe haber sucedido rápidamente, puesto que estas estrellas podrían existir únicamente por espacio de 4 millones de años, acumulando materia a una velocidad superior a una masa solar al año. Todo esto contrasta fuertemente con nuestro Sol de 4500 millones de años de edad.

Para averiguar si estas estrellas enormes podrían haber creado agujeros negros supermasivos, el astrofísico Mitchell Begelman de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, modeló la estructura y evolución de las estrellas de más de un millón de veces la masa del Sol.

Los agujeros negros supermasivos son moradores habituales del centro de las galaxias

Begelman descubrió que si hubiesen sido estabilizadas por rotación o por campos magnéticos, estas estrellas podrían haber creado las semillas de los agujeros negros de un pequeño porcentaje de la masa de la estrella; lo que supone entre 10.000 y 100.000 veces la masa del Sol.

Una vez crecen estas semillas, las estrellas se hinchan en lo que Begelman llama un quasistar, una envuelta de gas turbulenta movida por la acreción del agujero negro en el centro de la estrella. Su investigación aparece la que la revista the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Debido a la probable importancia de la rotación en el núcleo de colapso, únicamente una pequeña fracción de las estrellas super masivas colapsa inicialmente en un agujero negro supermasivo. La energía liberada durante la formación del agujero negro hincha el remanente de la estrella hasta llegar a ser un objeto parecido a una gigante roja, que habíamos llamado anteriormente 'quasistar', explica Begelman.

Al llegar a un cierto punto, la radiación comienza a filtrarse de la estrella y rompe el remanente. La "semilla" de agujero negro crece rápidamente en hasta convertirse en en un agujero negro supermasivo.

El mecanismo probablemente el responsable de los enormes agujeros negros a más de 13.000 millones de años-luz de distancia, explica Begelman. Otros procesos, como las fusiones y la acreción en agujeros negros menores, pueden haber formado los agujeros negros que pueblan las galaxias locales.

Aunque la teoría sea válida, el problema como pudieron formarse estrellas tan grandes en primer lugar, comentó el astrofísico Scott Croom de la Universidad de Sydney en Australia.

"Si estas estrellas de masas tan grandes pueden formarse es todavía un tema abierto. El gas tiende a fragmentarse y formar estrellas de tamaño medio, y la velocidad de acreción típica de material en los núcleos de las estrellas es mucho menor de lo que sería necesario para formar [estrellas masivas]."

Pero, si realmente existe las estrellas super masivas, la teoría de Begelman de su evolución tiene sentido, señala Croom. "Por el momento no tenemos buenas evidencias de la fusión de agujeros negros pequeños en el universo primitivo. Este tipo de trabajo es útil para desarrollar diferentes rutas a los agujeros negros supermasivos, al igual que para extender los límites de la formación estelar."

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Publicado en Odisea cósmica