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Astrónomos han detectado el agujero negro más cercano a la Tierra, apenas a 1.600 años luz de distancia, utilizando el telescopio Gemini Norte, emplazado en Hawai, se trata de la primera detección de un agujero negro de masa estelar en la Vía Láctea.
Su proximidad ofrece un objetivo de estudio único para avanzar en la comprensión de la evolución de los sistemas binarios, informa en un comunicado NoirLab, que opera el telescopio.
Los agujeros negros son los objetos más extremos en el universo. Es posible que las versiones supermasivas de estos inimaginables y densos objetos astronómicos se encuentren en el centro de las galaxias más grandes. Sin embargo, los agujeros negros de masa estelar, cuyo peso aproximado es entre cinco a 100 veces la masa el Sol, son muchos más comunes en el universo, con un número estimado de ellos de alrededor de 100 millones solo en la Vía Láctea.
No obstante, hasta la fecha solamente se han confirmado unos pocos, casi todos activos, lo que significa que "brillan" intensamente en rayos X a medida que consumen material de un compañero o compañera estelar cercano, a diferencia de los agujeros negros inactivos que no lo hacen, como el recién descubierto.
Los astrónomos han denominado este agujero negro inactivo como BH1. Pesa cerca de 10 veces la masa del Sol y está ubicado en la constelación de Ofiuco. A 1.600 años luz, es tres veces más cercano a nuestro planeta que el anterior record, una binaria de rayos X ubicada en la constelación del Monoceros.
El nuevo descubrimiento fue posible gracias a observaciones precisas del movimiento del acompañante del agujero negro, una estrella similar al Sol que lo orbita a una distancia aproximadamente similar a la de la Tierra con respecto al Sol.
Originalmente, el equipo identificó que el sistema albergaba potencialmente un agujero negro, mediante el análisis los datos de la sonda espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, la cual había capturado las diminutas irregularidades en el movimiento de la estrella causada por la gravedad de un objeto invisible y masivo.
Para explorar el sistema en mayor detalle, Kareem El-Badry, astrofísico del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian y del Instituto Max Planck de Astronomía, y su equipo realizaron observaciones de seguimiento utilizando el instrumento Espectrógrafo Multi-Objeto en Gemini Norte, las que fueron cruciales para permitir al equipo identificar el cuerpo central como un agujero negro aproximadamente 10 veces más masivo que nuestro Sol.
"Nuestras observaciones de seguimiento con Gemini confirmaron más allá de toda duda razonable que el sistema binario contiene una estrella normal y al menos un agujero negro inactivo", explicó El-Badry en un comunicado.
El equipo no sólo confió en las capacidades observacionales excepcionales de Gemini Norte, sino también en la habilidad de Gemini para proveer datos en un plazo ajustado, ya que el equipo tenía una breve ventana de tiempo para realizar sus observaciones de seguimiento.
"Cuando contamos con las primeras indicaciones que el sistema contenía un agujero negro, sólo tuvimos una semana antes de que los dos objetos estuvieran en la mayor aproximación de sus órbitas. Las mediciones en este punto son esenciales para realizar estimaciones de masas precisas en un sistema binario, por lo que la capacidad de Gemini para proporcionar observaciones de respuesta rápida fue fundamental para el éxito del proyecto. Si perdíamos esa estrecha ventana, estaríamos obligados a esperar otro año", precisó El-Badry.
Los modelos actuales de los astrónomos acerca de la evolución de los sistemas binarios no pueden explicar completamente de qué modo se conformó la peculiar configuración del sistema Gaia BH1, porque la estrella original que luego se convirtió en este agujero negro, debería haber sido al menos 20 veces más masiva que nuestro Sol.
Esto significa que habría vivido sólo unos pocos millones de años. Si ambas estrellas se formaron al mismo tiempo, esta estrella masiva se habría convertido rápidamente en una supergigante, inflando y engullendo a la otra estrella antes de que tuviera tiempo de convertirse en una estrella de secuencia principal propiamente tal, que quema hidrógeno al igual que nuestro Sol.
No está del todo claro cómo la estrella de masa solar sobrevivió a ese episodio, terminando como una estrella aparentemente normal, tal como lo indican las observaciones. Todos los modelos teóricos que permiten esta supervivencia predicen que la estrella de masa solar debería estar en una órbita mucho más estrecha de lo que realmente se observa.
Esto podría indicar que existen importantes lagunas en nuestra compresión sobre la formación y evolución de los agujeros negros en sistemas binarios, y sugiere la existencia de una población aún inexplorada de agujeros negros inactivos en sistemas binarios.
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