¿Cuáles son los objetos más pesados ​​del universo?

El universo es un lugar grande, realmente grande, y está lleno de algunos objetos maravillosamente pesados. Los más pesados ​​son los agujeros negros y las estrellas de neutrones. De hecho, pesan tanto que es casi imposible comprender los números que están muy lejos de la balanza. Aquí hay una mirada más cercana a estos poderosos misterios.

Agujeros negros

Cuando la materia se envasa en un espacio infinitamente denso, la atracción gravitacional puede ser tan poderosa que nada escapa, incluida la luz. Eso es un agujero negro. Los científicos no pueden verlos, pero pueden observar su enorme impacto en 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 bateadores pesados ​​son sus contrapartes supermasivas. Estos gigantes pueden ser miles de millones de veces más masivos que nuestro sol.

En perspectiva, el sol pesa unas 333, 000 veces más que la Tierra (que pesa aproximadamente 13 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. Estos son algunos de los supermasivos más masivos que se conocen actualmente.

1. Agujero negro en la galaxia NGC 4889. Este goliat intergaláctico sin nombre es el actual campeón de los pesos pesados. 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, 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. (Foto: 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 de distancia y pesa 18.000 millones de soles. Es parte de un cuásar, un objeto similar a una estrella altamente 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 es absorbido por el agujero negro, se calienta y produce chorros brillantes de radiación.

Lo que hace que el OJ 287 sea tan interesante es sus explosiones de luz inusuales, que ocurren 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 compañero más diminuto (que se estima que tiene una masa igual a 100 millones de soles) se acerca lo suficiente como para atravesar el disco de acreción del agujero negro más grande y provocar la llamarada de luz.

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 que se estima que es 17 mil millones de veces más masivo que nuestro sol. Curiosamente, este agujero negro supermasivo representa aproximadamente el 14 por ciento de la masa de su galaxia, una proporción mucho más alta que la que se ve en las galaxias más típicas. Los investigadores creen que NGC 1277 puede representar un nuevo tipo de sistema de galaxia con agujero negro.

Sin duda, se descubrirán agujeros negros supermasivos aún más pesados. Un área madura para la exploración es dentro de los cúmulos de galaxias más grandes y radiantes del universo. Los científicos ya han encontrado 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 qué tan grandes sean, sucede una de dos cosas. La mayor de estas estrellas implosiona desde su propia fuerza gravitacional tremenda 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 estrellas de neutrones ridículamente densas.

Sección transversal de una estrella de neutrones, uno de los objetos más pesados ​​del universo. (Foto: NASA / Wikimedia Commons)

Estos remanentes de supernova ultracompactos miden solo 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 Andrew Melatos, profesor de la Facultad de Física de la Universidad de Melbourne, señala: "Una cucharadita de estrella de neutrones pesaría alrededor de mil millones de toneladas". Eso es equivalente al peso de 3.000 edificios Empire State.

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. El PSR J1614-2230 es un púlsar, una estrella de neutrones que gira rápidamente y emite rayos de radiación electromagnética que se extienden por el cielo como un faro. Este gira alrededor de 317 veces por segundo. Se cree que muchas estrellas de neutrones comienzan como púlsares pero eventualmente disminuyen su 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 baja masa de menos de 10 veces la masa de nuestro sol.

2. PSR J0348 + 0432. Con solo 12 millas de diámetro, esta estrella de neutrones similar también es un púlsar con la masa de dos soles y tiene una compañera enana blanca en órbita.

Recientemente, los científicos entrenaron sus ojos en una colisión de dos estrellas de neutrones ubicadas a 130 millones de años luz de distancia en la galaxia NGC 4993. El aplastamiento, denominado kilonova, se observó en agosto de 2017 y puede haber resultado en una estrella de neutrones hipermasiva (quizás el más grande jamás observado) o un agujero negro.

Aprenda más sobre la colisión en este video.

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