Un agujero negro supermasivo oculto fue revelado tras la muerte violenta de una estrella

Astrónomos de la Universidad de Maryland hicieron un descubrimiento asombroso al identificar un agujero negro supermasivo inactivo ubicado a aproximadamente 30,000 años luz del centro de su galaxia. Este hallazgo marca la primera vez que se encuentra un agujero negro inactivo a tal distancia de un núcleo galáctico.

El agujero negro permaneció invisible durante mucho tiempo, ya que no estaba consumiendo materia activamente. Sin embargo, su existencia se reveló cuando devoró una estrella que pasaba cerca, generando una breve pero intensa explosión de luz. Los resultados de esta investigación fueron publicados en The Astrophysical Journal Letters el 27 de julio de 2026.

La coautora del estudio, Suvi Gezari, profesora asociada de astronomía en UMD, comentó: "Este es un resultado novedoso. Lo nuevo es que, hasta ahora, partíamos de la suposición de que los agujeros negros supermasivos residen en los centros de galaxias masivas. Este descubrimiento tendrá un gran impacto, ya que significa que encontraremos muchos más ejemplos de agujeros negros errantes, y podremos entender cómo las galaxias y sus agujeros negros se fusionan y se desarrollan con el tiempo".

Un agujero negro errante

Los científicos habían predicho durante mucho tiempo que algunos agujeros negros podrían ser desplazados hacia las regiones exteriores de las galaxias durante colisiones y fusiones galácticas. Estos objetos son a menudo descritos como "agujeros negros errantes". Sin embargo, encontrarlos es extremadamente complicado, ya que muchos de ellos son quiescentes, es decir, no consumen material cercano ni producen luz detectable. Como resultado, pueden moverse por los alrededores galácticos sin ser notados por los telescopios en la Tierra.

Los investigadores detectaron inicialmente el agujero negro quiescente utilizando el Zwicky Transient Facility (ZTF), que busca en todo el universo, según explicó Robert David Stein, autor principal del estudio y becario postdoctoral en el Instituto Conjunto de Ciencia Espacial, una colaboración entre los departamentos de astronomía y física de UMD y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

Inteligencia Artificial para detectar llamaradas estelares

El ZTF, que se encuentra en el Observatorio Palomar en el condado de San Diego, California, realiza un barrido del cielo del hemisferio norte cada dos días. El observatorio registra cientos de miles de eventos celestiales cambiantes cada noche, lo que hace impracticable que los investigadores examinen cada evento individualmente en busca de signos de un agujero negro.

Para manejar este enorme volumen de datos, el equipo desarrolló un programa de inteligencia artificial (IA) entrenado para reconocer el patrón de luz distintivo que se produce cuando un agujero negro destruye una estrella. Este evento, conocido como evento de interrupción de marea, ocurre cuando una estrella pasa lo suficientemente cerca como para ser desgarrada por la gravedad del agujero negro.

Los astrónomos han documentado muchos eventos de interrupción de marea cerca de los centros de las galaxias. El nuevo sistema de IA fue diseñado para buscar los mismos tipos de llamaradas en todo el cielo, incluyendo ubicaciones alejadas de los centros galácticos. Los investigadores de UMD comenzaron a operar el programa en agosto de 2025 y, solo tres meses después, identificaron el evento que los llevó al agujero negro errante.

"Recuerdo claramente el momento en que lo descubrimos. Era un sábado y todos estaban muy emocionados intercambiando mensajes. Dejamos todo y comenzamos a activar todo tipo de otros instrumentos para obtener más datos", recordó Stein. "No estábamos seguros de que tendríamos éxito tan rápido, así que es increíble que encontráramos uno tan pronto".

Un agujero negro supermasivo lejos del centro galáctico

El agujero negro se sitúa a 9.3 kiloparsecs (alrededor de 30,000 años luz) del centro de su galaxia, y su masa es comparable a la del agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea. Lo que hace que este objeto sea especialmente desconcertante es la aparente ausencia de una galaxia visible que lo rodee, según señaló Sylvain Veilleux, coautor del estudio y profesor de astronomía en UMD.

"Tener un agujero negro tan grande fuera de una galaxia me sorprende", afirmó. "Debería haber un objeto similar a la Vía Láctea a su alrededor, y definitivamente no es el caso".

Los investigadores creen que la posición inusual del agujero negro probablemente está relacionada con una colisión pasada entre galaxias. Una explicación es que una galaxia grande absorbió a un compañero más pequeño. Con el tiempo, la galaxia más grande pudo haber despojado casi todas las estrellas de la galaxia más pequeña, dejando solo su núcleo denso y el agujero negro detrás.

Otra posibilidad implica un encuentro más caótico entre tres agujeros negros. Una galaxia puede haber contenido previamente dos agujeros negros orbitando estrechamente entre sí en su centro, un sistema conocido como agujero negro binario. Si un tercer agujero negro llegó durante otra fusión galáctica, la interacción resultante de tres cuerpos podría haber expulsado al agujero negro más pequeño del centro.

Observaciones adicionales del evento de interrupción de marea podrían ayudar a los investigadores a determinar cuál de estas explicaciones es más probable.

Los agujeros negros inactivos podrían ser comunes

Comprender los agujeros negros inactivos es crucial, ya que la mayoría de los agujeros negros conocidos son inactivos, incluido el que se encuentra en el centro de la Vía Láctea. Los científicos aún no saben si existen agujeros negros errantes en las regiones exteriores de nuestra propia galaxia. Sin embargo, Stein aseguró que no hay razón para preocuparse por encontrarse con uno. "Es muy poco probable que nos encontremos con uno, al menos en nuestra vida".

El equipo de investigación continúa buscando en el cielo más agujeros negros errantes. Encontrar más de ellos podría ayudar a los científicos a "entender cómo se forman las galaxias y cuántos agujeros negros están girando a su alrededor", dijo Stein. Este descubrimiento también demuestra que estos objetos elusivos pueden ser identificados con encuestas convencionales del cielo combinadas con aprendizaje automático, en lugar de depender exclusivamente de métodos de observación más costosos.

"Es súper emocionante", explicó Gezari. "Es un ejemplo de cómo el aprendizaje automático abre una nueva área de investigación".

Nuevos observatorios podrían encontrar cientos más

Stein espera que las búsquedas futuras con el Observatorio Vera C. Rubin, de la NSF-DOE, identifiquen docenas o posiblemente cientos de agujeros negros errantes cada año. Este observatorio, ubicado en Chile, debutó en junio y captura vistas excepcionalmente detalladas del cielo con la cámara digital más grande del mundo. Veilleux también mencionó el Telescopio de Descubrimiento Lowell y su Rapid Infrared IMAger-Spectrometer, que se lanzó en junio de 2025 como una colaboración entre el GSFC, el Departamento de Astronomía de UMD y el Observatorio Lowell. Este instrumento podría permitir a los científicos detectar eventos de interrupción de marea a distancias mucho mayores de la Tierra de lo que se pensaba posible.

"Este es el caso más sólido de un agujero negro errante que conocemos", dijo Veilleux. "Esto va a establecer el estándar".

Los profesores adjuntos de astronomía de UMD, Stephen Bradley Cenko, y la asociada postdoctoral Jillian Chin Rastinejad, coautorizaron el estudio junto con Stein, Gezari y Veilleux.

Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (Premios Nos. 2407588 y 1106171); la Fundación Gordon y Betty Moore a través del Programa de Investigador Impulsado por Datos y una subvención dedicada a SkyPortal; la Fundación W. M. Keck; la Fundación Heising-Simons; William y Marina Kast; los Observatorios de la Universidad de California; Google; la Deutsche Forschungsgemeinschaft bajo la Estrategia de Excelencia de Alemania, EXC-2094/2, 390783311.939; el Consejo de Investigación de Australia bajo la subvención ARC LIEF LE130100104; Astronomy Australia Limited y el Gobierno de Australia a través del Fondo de Inversión en Educación del Commonwealth y la Estrategia de Infraestructura de Investigación Colaborativa Nacional, particularmente los Proyectos de Herramientas y Recursos de Colaboración en eInvestigación Nacional y el Servicio Nacional de Datos de Australia. Este contenido no refleja necesariamente las opiniones de estas partes y organizaciones.

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