Descubren el agujero negro más cercano a la Tierra, a solo 1.550 años luz
El descubrimiento de un agujero negro estelar monstruoso, que
tiene aproximadamente 12 veces la masa del sol y está situado a 1.550 años luz,
se presenta en Astrophysical Journal.
"Está más cerca del
sol que cualquier otro agujero negro conocido, a una distancia de 1.550 años
luz", dice Sukanya Chakrabarti, profesora de física en la Universidad de
Alabama en Huntsville (UAH) y autora principal del estudio. "Entonces,
está prácticamente en nuestro patio trasero".
Los agujeros negros se
consideran exóticos porque, aunque las estrellas y otros objetos cercanos
sienten claramente su fuerza gravitacional, ninguna luz puede escapar de un
agujero negro, por lo que no se pueden ver de la misma manera que las estrellas
visibles.
"En algunos casos,
como en el caso de los agujeros negros supermasivos en el centro de las
galaxias, pueden impulsar la formación y evolución de galaxias", dice
Chakrabarti en un comunicado. "Todavía no está claro cómo estos agujeros
negros que no interactúan afectan la dinámica galáctica en la Vía Láctea. Si
son numerosos, pueden afectar la formación de nuestra galaxia y su dinámica
interna".
Para encontrar el agujero
negro, Chakrabarti y un equipo de científicos estadounidenses analizaron datos
de casi 200.000 estrellas binarias liberados durante el verano por la misión
del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea.
"Buscamos objetos de
los que se informó que tenían grandes masas compañeras pero cuyo brillo podría
atribuirse a una sola estrella visible", dice. "Por lo tanto, tienes
una buena razón para pensar que el compañero es oscuro".
Se siguieron fuentes
interesantes con mediciones espectrográficas de varios telescopios, incluido el
Buscador automático de planetas en California, el Telescopio Gigante de
Magallanes de Chile y el Observatorio W.M. Keck en Hawai.
"La atracción del
agujero negro sobre la estrella similar al Sol visible se puede determinar a
partir de estas medidas espectroscópicas, que nos dan una velocidad en la línea
de visión debido a un cambio Doppler", dice Chakrabarti. Un cambio Doppler
es el cambio en la frecuencia de una onda en relación con un observador, como
el tono del sonido de una sirena cambia cuando pasa un vehículo de emergencia.
"Al analizar las
velocidades en la línea de visión de la estrella visible, y esta estrella
visible es similar a nuestro propio sol, podemos inferir qué tan masivo es el
compañero del agujero negro, así como el período de rotación y lo excéntrica
que sea la órbita", dice ella. "Estas medidas espectroscópicas
confirmaron de forma independiente la solución de Gaia que también indicó que
este sistema binario está compuesto por una estrella visible que orbita un
objeto muy masivo".
El agujero negro debe
deducirse del análisis de los movimientos de la estrella visible porque no
interactúa con la estrella luminosa. Los agujeros negros que no interactúan no
suelen tener un anillo en forma de rosquilla de acumulación de polvo y material
que acompaña a los agujeros negros que interactúan con otro objeto. La
acumulación hace que el tipo que interactúa sea relativamente más fácil de
observar ópticamente, razón por la cual se han encontrado muchos más de ese
tipo.
"La mayoría de los
agujeros negros en los sistemas binarios están en binarios de rayos X; en otras
palabras, son brillantes en los rayos X debido a alguna interacción con el
agujero negro, a menudo debido a que el agujero negro devora a la otra
estrella", dice Chakrabarti. "A medida que las cosas de la otra
estrella caen en este profundo pozo de potencial gravitacional, podemos ver los
rayos X".
Estos sistemas que
interactúan tienden a estar en órbitas de período corto. "En este caso,
estamos viendo un agujero negro monstruoso, pero está en una órbita de largo
período de 185 días, o alrededor de medio año. Está bastante lejos de la
estrella visible y no avanza hacia ella", explica.
Las técnicas que
emplearon los científicos también deberían aplicarse para encontrar otros
sistemas que no interactúen. "Esta es una nueva población sobre la que
apenas estamos comenzando a aprender y nos informará sobre el canal de
formación de los agujeros negros, por lo que ha sido muy emocionante trabajar
en esto", dice Peter Craig, candidato a doctorado en el Instituto de
Rochester de Technology quien es asesorado en su tesis por Chakrabarti.
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