HIST√ďRICO´ūüĆĆ Astr√≥nomos espa√Īoles revelan que vivimos al borde de un agujero negro

Un estudio recientemente publicado por la Royal Astronomy Society sugiere que el c√ļmulo estelar de las H√≠ades, una agrupaci√≥n de estrellas que se encuentra a tan solo unos 150 a√Īos luz de distancia de la Tierra, podr√≠a contener 2 o 3 agujeros negros en su interior, lo cual los convertir√≠a en los m√°s cercanos a nuestro planeta (hasta ahora, el r√©cord de proximidad lo ostentaba Gaia BH1, un agujero negro situado a 1.560 a√Īos luz).

La investigaci√≥n, en la que han participado cient√≠ficos del Institut de Ci√®ncies 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 situaci√≥n de las estrellas pertenecientes al c√ļmulo estelar m√°s pr√≥ximo que se conoce (el de las H√≠ades), y el resultado se ha comparado con los datos recogidos por la sonda europea Gaia. As√≠ es como los cient√≠ficos han hallado que las simulaciones que incluyen agujeros negros describen con mayor exactitud la estructura observada para este c√ļmulo.

Los c√ļmulos estelares son grandes agrupaciones de estrellas de los cuales se conocen dos categor√≠as claramente diferenciadas. Los llamados c√ļmulos globulares tienen una estructura esf√©rica, contienen decenas de miles (o en algunos casos incluso millones) de estrellas y habitualmente se hallan en la regi√≥n externa que envuelve las galaxias y que se denomina el halo gal√°ctico. En el caso de nuestra galaxia, la V√≠a L√°ctea, se conocen unos 200 de estos c√ļmulos.

Por otra parte, los c√ļmulos abiertos son mucho menos compactos y sin una estructura definida, y t√≠picamente incluyen centenares o miles de estrellas. Algunas de estas agrupaciones se encuentran relativamente cerca de la Tierra. En concreto, el c√ļmulo abierto de las H√≠ades, ubicado en la constelaci√≥n de Tauro, contiene m√°s de 700 miembros y se halla a unos 147 a√Īos luz de distancia, lo cual le convierte en el m√°s pr√≥ximo a nuestro planeta.

Los astr√≥nomos sospechan que en el centro de algunos c√ļmulos estelares podr√≠an 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, t√≠picamente fusiones de pares de objetos muy compactos y masivos como agujeros negros o estrellas de neutrones.

Los c√ļmulos estelares presentan estructuras que, entre otros par√°metros, vienen definidas por el llamado radio de la masa media, que es el tama√Īo de la parte central que contiene la mitad de la masa total de la agrupaci√≥n.

Debido a su masa, los agujeros negros que pueda contener un c√ļmulo se hunden hacia el interior, lo cual provoca, a su vez, interacciones que hacen que las estrellas masivas del c√ļmulo se mantengan m√°s alejadas del centro. El resultado es que un c√ļmulo con agujeros negros tender√° a tener un valor del radio de masa media mayor, es decir, ser√° menos compacto.

El an√°lisis 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 sat√©lite Gaia, la sonda de la agencia espacial europea que, desde el a√Īo 2013, est√° componiendo el mapa m√°s preciso nunca generado de nuestra galaxia y catalogando con extremada precisi√≥n la posici√≥n de m√°s de 2.000 millones de estrellas de la V√≠a L√°ctea (incluidas las que componen el c√ļmulo de las H√≠ades).

El resultado del estudio ha sido que las simulaciones s√≥lo concuerdan con el valor del radio de masa media observado para las H√≠ades si el c√ļmulo contiene 2 o 3 agujeros negros en su interior. Por el contrario, sin agujeros negros el radio de masa media que se obtiene se desv√≠a en un 30% respecto del real.

El estudio tambi√©n precisa que los resultados son compatibles con la existencia de agujeros negros relativamente cercanos al c√ļmulo, que podr√≠an haber sido expulsados del interior debido a interacciones mutuas. En este caso, los agujeros negros en cuesti√≥n se deber√≠an encontrar a no m√°s de 200 a√Īos luz del centro del c√ļmulo y habr√≠an sido expulsados en los √ļltimos 150 millones de a√Īos.

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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