Encuentra el agujero negro más cercano a la Tierra. es diez veces mas grande que el sol

Washington:

El agujero negro conocido más cercano a la Tierra ha sido encontrado por astrónomos utilizando el Observatorio Internacional Gemini, operado por NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias.

Se ha confirmado por primera vez la existencia de un agujero negro de masa estelar inerte en la Vía Láctea. Con solo 1.600 años luz entre él y la Tierra, es un tema fascinante de investigación para mejorar nuestro conocimiento sobre el desarrollo de sistemas binarios.

Las cosas más extremas del universo son los agujeros negros. Se supone que todas las galaxias masivas tienen versiones supermasivas de estos cuerpos increíblemente densos en sus centros.

Se estima que hay 100 millones de agujeros negros de masa estelar solo en la Vía Láctea, y son significativamente más difusos y pesan entre cinco y cien veces el peso del Sol. A diferencia de los agujeros negros inertes, que no destellan con fuerza en los rayos X porque consumen material de una estrella cercana, hasta ahora solo se han confirmado unos pocos y casi todos están «activos».

Los astrónomos han nombrado al agujero negro más cercano a la Tierra Gaia BH1 utilizando el telescopio Gemini North en la isla de Hawái, uno de los telescopios gemelos del Observatorio Internacional Gemini, operado por NOIRLab de NSF.

Está tres veces más cerca de la Tierra que el poseedor del récord anterior, un par de rayos X en la constelación Monoceros. Este agujero negro inactivo es unas 10 veces el tamaño del Sol y se encuentra a unos 1.600 años luz de distancia en la constelación de Ofiuco. Brillantes estudios del movimiento del compañero del agujero negro, una estrella similar al sol que orbita el agujero negro aproximadamente a la misma distancia que la Tierra orbita alrededor del sol, han permitido este nuevo descubrimiento.

«Toma el sistema solar, pon un agujero negro donde está el sol, y el sol está donde está la Tierra, y tendrás este sistema», explica Karim El-Badri, astrofísico del Centro Astrofísico. Harvard, Smithsonian y Max Planck Institute for Astronomy, y autor principal del artículo que describe este descubrimiento.

«Aunque ha habido muchos supuestos descubrimientos de tales sistemas, casi todos han sido refutados posteriormente. Este es el primer descubrimiento inequívoco de una estrella similar al Sol en una amplia órbita alrededor de un agujero negro de masa estelar en nuestra galaxia».

Algunos agujeros negros de masa estelar que se han encontrado se han detectado a través de sus interacciones activas con una estrella compañera, a pesar de que probablemente haya millones de ellos vagando por la Vía Láctea. El material extremadamente caliente de una estrella cercana gira en espiral hacia el agujero negro, donde produce rayos X intensos y chorros de materia. Cuando un agujero negro está inactivo (es decir, no se alimenta activamente), simplemente se fusiona con su entorno.

“He estado buscando agujeros negros inactivos durante los últimos cuatro años utilizando una amplia gama de conjuntos de datos y métodos”, dijo Al-Badri. «Mis intentos anteriores, así como los de otros, han dado lugar a una serie de sistemas binarios disfrazados de agujeros negros, pero esta es la primera vez que la investigación da frutos».

Los investigadores examinaron inicialmente los datos de la nave espacial GIA de la Agencia Espacial Europea para determinar la posible presencia de un agujero negro en el sistema. Gaia capturó las pequeñas desviaciones en la velocidad de la estrella causadas por un objeto masivo e invisible.

Al-Badri y su equipo utilizaron el espectrógrafo de objetos múltiples Gemini en Gemini North para estudiar el sistema con más detalle. Este instrumento determinó con precisión el período orbital de la estrella compañera midiendo la velocidad de la estrella compañera mientras orbita el agujero negro. El equipo pudo identificar el cuerpo central como un agujero negro con una masa de aproximadamente 10 veces la masa de nuestro Sol gracias a las observaciones de seguimiento de Gemini, que fueron necesarias para establecer restricciones en la velocidad orbital y, por lo tanto, en las masas de los dos. componentes del sistema binario.

Al-Badri explicó que «nuestras observaciones del seguimiento de Gemini confirmaron sin lugar a dudas que el binario contiene una estrella ordinaria y al menos un agujero negro inactivo». «No pudimos encontrar un escenario astrofísico plausible que pudiera explicar la órbita observada de un sistema que no incluye al menos un agujero negro».

Dado que solo tenían una pequeña ventana para hacer sus observaciones de seguimiento, el equipo confió no solo en las excelentes capacidades de monitoreo de Gemini North, sino también en la capacidad de Gemini para proporcionar datos con poca anticipación.

«Cuando tuvimos los primeros indicios de que el sistema contenía un agujero negro, solo teníamos una semana antes de que los dos objetos estuvieran en el intervalo más cercano en sus órbitas. Las mediciones en este punto son necesarias para hacer estimaciones de masa precisas en un sistema binario». dijo Al Badri. «La capacidad de Gemini para brindar retroalimentación en una escala de tiempo breve fue fundamental para el éxito del proyecto. Si perdíamos esa ventana estrecha, teníamos que esperar otro año».

La composición única del sistema Gaia BH1 es difícil de explicar utilizando los conceptos actuales de los astrónomos sobre la evolución de los sistemas binarios. La estrella progenitora, que luego se convirtió en el agujero negro recién descubierto, tenía una masa de al menos 20 veces la del Sol.

Habría tenido una vida útil tan corta como unos pocos millones de años. Si ambas estrellas se formaron simultáneamente, esta estrella masiva habría evolucionado rápidamente a una estrella gigante, abultándose y tragándose a la segunda estrella antes de que tuviera la oportunidad de evolucionar a una estrella de secuencia principal adecuada como nuestro sol, que quema hidrógeno.

No está del todo claro cómo una estrella de masa solar podría sobrevivir a ese anillo y terminar como una estrella aparentemente normal, como sugieren las observaciones de un agujero negro binario. Todos los modelos teóricos que permiten la supervivencia predicen que la estrella de masa solar debería haber terminado en una órbita más estrecha de lo que realmente se observa.

Esto puede indicar lagunas importantes en nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan los agujeros negros en sistemas binarios, así como sugerir la existencia de un grupo aún inexplorado de agujeros negros inactivos en binarios.

«Curiosamente, este sistema no se puede adaptar fácilmente a los modelos estándar de evolución binaria», concluyó Al-Badri. «Plantea muchas preguntas sobre cómo se formó este sistema binario, así como cuántos agujeros negros al acecho hay».

(Excepto por el titular, esta historia no ha sido editada por el equipo de NDTV y se publica desde un feed sindicado).