Una aspiradora en el centro de una enana: cómo un agujero negro captura el gas de estrellas moribundas ✛ ✎

Original: "Formation of Accretion Disks around Intermediate-Mass Black Holes in Ultra Compact Dwarf Galaxies and Nuclear Stellar Clusters"
· Sebastian Darr, Kenji Bekki
arXiv:2608.25856v1 · 2026-08-26 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 2 min
Las estrellas envejecidas expulsan gas que se arremolina alrededor del agujero negro y alimenta su crecimiento.

En el centro de una galaxia enana ultracómpacta (un sistema estelar muy denso de decenas de años luz de tamaño) funciona una aspiradora. Solo que en lugar de polvo, aspira el gas que expulsan las estrellas moribundas. Ese gas no se dispersa, sino que se arremolina en un embudo: un disco en rotación que poco a poco se asienta sobre el agujero negro.

Durante mucho tiempo no estuvo claro si un agujero negro de masa intermedia (de 100 a 100 000 masas solares) podría crecer hasta convertirse en uno masivo gracias a ese gas. Los astrofísicos construyeron un modelo en el que cientos de estrellas envejecidas expulsan materia a velocidades de 10–20 km/s. Resultó que el gas no se escapa: la gravedad del agujero negro lo captura y lo enrolla en un disco. En 0,188 millones de años, dentro de solo 0,1 pársecs, se acumularon 481,7 masas solares de gas.

En los modelos con un gran número de estrellas donantes, entre el 60 y el 75% de todo el gas expulsado quedaba ligado dentro de 1 pársec del agujero negro.

Pero la aspiradora tiene un enemigo: el nacimiento de nuevas estrellas. Cuando el gas en el disco se comprime demasiado, estalla en jóvenes luminarias. Estas estrellas atrapan el gas y perturban gravitacionalmente el disco, a veces destruyéndolo por completo. Por eso el crecimiento del agujero negro no es infinito: parte del combustible se consume en nuevas estrellas.

Los cálculos mostraron que para 12 de las 17 enanas ultracómpactas observadas con agujeros negros masivos, la masa inicial podría haber estado en el rango intermedio. Esto significa que la aspiradora realmente puede convertir un modesto agujero negro en un gigante.

El modelo ofrece a los observadores una pista concreta: en tales sistemas deberían aparecer estrellas jóvenes con altas velocidades y un mayor contenido de nitrógeno. Si se encuentran, el mecanismo quedará confirmado. La aspiradora en el centro de la enana dejará de ser una hipótesis para convertirse en un esquema funcional.

En algunos modelos, el disco alrededor de un agujero negro de $10^4$ M⊙ contenía casi 900 masas solares de gas, como si alrededor de un objeto del tamaño de una ciudad girara una nube con la masa de varios cientos de Júpiteres.

Científicos
Subrahmanyan ChandrasekharFritz ZwickyJacob BekensteinKarl SchwarzschildStephen HawkingRainer Weiss
Conceptos
disco de acreción acreción de agujeros negros crecimiento de agujero negro supermasivo mecanismos de crecimiento galáctico microcuásar disco de gas cuasiestrella brecha de masa de reacción nuclear formación de galaxias gas de formación estelar mecanismo de autorregulación vientos galácticos brecha bulbo galáctico dinámica del polvo inestabilidad gravitacional inflación de masa estallido estelar mecanismo de Hills retroalimentación de cuásar