HISTÓRICO´🌌 Astrónomos españoles revelan que vivimos al borde de un agujero negro
Un estudio recientemente publicado por la Royal
Astronomy Society sugiere que el cúmulo estelar de las Híades, una agrupación
de estrellas que se encuentra a tan solo unos 150 años luz de distancia de la
Tierra, podría contener 2 o 3 agujeros negros en su interior, lo cual los
convertiría en los más cercanos a nuestro planeta (hasta ahora, el récord de
proximidad lo ostentaba Gaia BH1, un agujero negro situado a 1.560 años luz).
La investigación, en la que han participado
científicos del Institut de Ciències del Cosmos de la Universidad de Barcelona
(ICCUB) y de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha utilizado
complejos programas que simulan los movimientos y la situación de las estrellas
pertenecientes al cúmulo estelar más próximo que se conoce (el de las Híades),
y el resultado se ha comparado con los datos recogidos por la sonda europea
Gaia. Así es como los científicos han hallado que las simulaciones que incluyen
agujeros negros describen con mayor exactitud la estructura observada para este
cúmulo.
Los cúmulos estelares son grandes agrupaciones de
estrellas de los cuales se conocen dos categorías claramente diferenciadas. Los
llamados cúmulos globulares tienen una estructura esférica, contienen decenas
de miles (o en algunos casos incluso millones) de estrellas y habitualmente se
hallan en la región externa que envuelve las galaxias y que se denomina el halo
galáctico. En el caso de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se conocen unos 200 de
estos cúmulos.
Por otra parte, los cúmulos abiertos son mucho menos
compactos y sin una estructura definida, y típicamente incluyen centenares o
miles de estrellas. Algunas de estas agrupaciones se encuentran relativamente
cerca de la Tierra. En concreto, el cúmulo abierto de las Híades, ubicado en la
constelación de Tauro, contiene más de 700 miembros y se halla a unos 147 años
luz de distancia, lo cual le convierte en el más próximo a nuestro planeta.
Los astrónomos sospechan que en el centro de algunos
cúmulos estelares podrían esconderse agujeros negros creados en el momento de
la muerte de estrellas muy masivas. Estas sospechas se derivan especialmente
del estudio de las ondas gravitacionales, las vibraciones del espacio-tiempo
que generan grandes masas en movimiento acelerado, típicamente fusiones de
pares de objetos muy compactos y masivos como agujeros negros o estrellas de
neutrones.
Los cúmulos estelares presentan estructuras que,
entre otros parámetros, vienen definidas por el llamado radio de la masa media,
que es el tamaño de la parte central que contiene la mitad de la masa total de
la agrupación.
Debido a su masa, los agujeros negros que pueda
contener un cúmulo se hunden hacia el interior, lo cual provoca, a su vez,
interacciones que hacen que las estrellas masivas del cúmulo se mantengan más
alejadas del centro. El resultado es que un cúmulo con agujeros negros tenderá
a tener un valor del radio de masa media mayor, es decir, será menos compacto.
El análisis del radio de masa media ha sido uno de
los principales pilares del nuevo estudio. En concreto, se han comparado los
valores obtenidos a partir de simulaciones con el observado por el satélite
Gaia, la sonda de la agencia espacial europea que, desde el año 2013, está
componiendo el mapa más preciso nunca generado de nuestra galaxia y catalogando
con extremada precisión la posición de más de 2.000 millones de estrellas de la
Vía Láctea (incluidas las que componen el cúmulo de las Híades).
El resultado del estudio ha sido que las
simulaciones sólo concuerdan con el valor del radio de masa media observado
para las Híades si el cúmulo contiene 2 o 3 agujeros negros en su interior. Por
el contrario, sin agujeros negros el radio de masa media que se obtiene se desvía
en un 30% respecto del real.
El estudio también precisa que los resultados son
compatibles con la existencia de agujeros negros relativamente cercanos al
cúmulo, que podrían haber sido expulsados del interior debido a interacciones
mutuas. En este caso, los agujeros negros en cuestión se deberían encontrar a
no más de 200 años luz del centro del cúmulo y habrían sido expulsados en los
últimos 150 millones de años.
Los agujeros negros de origen estelar se crean como
consecuencia de la muerte explosiva de estrellas masivas al final de su vida,
un fenómeno que se conoce con el nombre de supernova. Estas estrellas, cuando
agotan el combustible nuclear en su interior, colapsan debido a su enorme peso
y el astro cae hacia su centro a velocidades equivalentes a fracciones la de la
luz.
La presión en el corazón de la estrella moribunda
alcanza tal intensidad que la materia se comprime de manera extrema dando
lugar, en función de la masa, a una estrella de neutrones o a un agujero negro.
La NASA estima que tan solo en nuestra galaxia deben existir unos 100 millones
de agujeros negros generados por explosiones de supernova.
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