Un equipo de expertos internacionales reconocido por desacreditar varios descubrimientos de agujeros negros ha encontrado un agujero negro de masa estelar en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. “Por primera vez, nuestro equipo se reunió para informar sobre el descubrimiento de un agujero negro, en lugar de rechazar uno”, dice el líder del estudio Tomer Shenar. Además, encontraron que la estrella que dio origen a la agujero negro desaparecido sin ningún signo de una poderosa explosión. El descubrimiento se realizó gracias a seis años de observaciones obtenidas con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO).
“Identificamos una 'aguja en un pajar'”, dice Shenar, quien comenzó el estudio en KU Leuven en Bélgica y ahora es becaria Marie-Curie en la Universidad de Ámsterdam, Países Bajos. Aunque se han propuesto otros candidatos a agujeros negros similares, el equipo afirma que este es el primer agujero negro de masa estelar "inactivo" que se detecta sin ambigüedades fuera de nuestra galaxia.
Agujeros negros de masa estelar se forman cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas y se colapsan bajo su propia gravedad. En un sistema binario, un sistema de dos estrellas que giran una alrededor de la otra, este proceso deja un agujero negro en órbita con una estrella compañera luminosa. El agujero negro está "dormido" si no emite altos niveles de radiación de rayos X, que es como se detectan típicamente tales agujeros negros.
"Es increíble que apenas conozcamos agujeros negros inactivos, dado lo comunes que los astrónomos creen que son". explica el coautor Pablo Marchant de KU Leuven. El agujero negro recién descubierto tiene al menos nueve veces la masa de nuestro Sol y orbita una estrella azul caliente que pesa 25 veces la masa del Sol.
Los agujeros negros inactivos son particularmente difíciles de detectar ya que no interactúan mucho con su entorno. “Durante más de dos años, hemos estado buscando tales sistemas binarios de agujeros negros, " dice la coautora Julia Bodensteiner, investigadora de ESO en Alemania. “Estaba muy emocionado cuando escuché sobre VFTS 243, que en mi opinión es el candidato más convincente informado hasta la fecha”.
Para encontrar VFTS 243, la colaboración buscó cerca de 1000 estrellas masivas en la región de la Nebulosa Tarántula del Gran Nube de Magallanes, buscando las que pudieran tener agujeros negros como compañeros. Identificar a estos compañeros como agujeros negros es extremadamente difícil, ya que existen muchas posibilidades alternativas.
Crédito: ESO
"Como investigador que ha desacreditado los posibles agujeros negros en los últimos años, era extremadamente escéptico con respecto a este descubrimiento". dice Shenar. El escepticismo fue compartido por el coautor Kareem El-Badry del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian en los EE. UU., a quien Shenar llama el "destructor de agujeros negros". “Cuando Tomer me pidió que verificara dos veces sus hallazgos, tenía mis dudas. Pero no pude encontrar una explicación plausible para los datos que no involucraran un agujero negro”. explica El-Badry.
El descubrimiento también permite al equipo una visión única de los procesos que acompañan a la formación de agujeros negros. Los astrónomos creen que un agujero negro de masa estelar se forma como el núcleo de un estrella moribunda masiva colapsa, pero sigue siendo incierto si esto va acompañado o no de una poderosa explosión de supernova.
"La estrella que formó el agujero negro en VFTS 243 parece haberse derrumbado por completo, sin señales de una explosión previa". explica Shenar. “La evidencia de este escenario de 'colapso directo' ha surgido recientemente, pero nuestro estudio podría decirse que proporciona una de las indicaciones más directas. Esto tiene enormes implicaciones para el origen de fusiones de agujeros negros en el cosmos.”
El agujero negro en VFTS 243 se encontró después de seis años de observaciones de la Nebulosa de la Tarántula con el instrumento espectrógrafo de elementos múltiples de matriz grande de fibra (FLAMES) en el VLT de ESO.
A pesar del apodo de "policía de agujeros negros", el equipo alienta activamente el escrutinio y espera que su trabajo, publicado hoy en Nature Astronomy, permita el descubrimiento de otras estrellas de masa estelar. agujeros negros orbitando estrellas masivas, miles de los cuales se prevé que existan en la Vía Láctea y en las Nubes de Magallanes.
“Por supuesto, espero que otros en el campo analicen cuidadosamente nuestro análisis y traten de idear modelos alternativos”. concluye El-Badry. “Es un proyecto muy emocionante en el que participar”.
Diario de Referencia
- Tomer Shenar, Hugues Sana, Laurent Mahy, Kareem El-Badry, Pablo Marchant, Norbert Langer, Calum Hawcroft, Matthias Fabry, Koushik Sen, Leonardo A. Almeida, Michael Abdul-Masih11, Julia Bodensteiner, Paul Crowther, Mark Gieles, Mariusz Gromadzki , Vincent Henault-Brunet, Artemio Herrero, Alex de Koter, Patryk Iwanek, Szymon Kozłowski, Danny J. Lennon, Jesús Maíz Apellániz, Przemysław Mroz, Anthony FJ Moffat, Annachiara Picco, Paweł Pietrukowicz, Radosław Poleski, Krzysztof Rybicki, Fabian RN Schneider , Dorota M. Skowron, Jan Skowron, Igor Soszynski, Michał K. Szymanski, Silvia Toonen, Andrzej Udalski, Krzysztof Ulaczyk, Jorick S. Vink, Marcin Wrona. Un agujero negro silencioso de rayos X nació con una patada insignificante en un binario masivo de la Gran Nube de Magallanes Trabajo de investigación
