‘Black Hole Police’ descubre el primer agujero negro inactivo fuera de la Vía Láctea

Se ha descubierto un agujero negro inactivo con una masa de al menos nueve veces la masa del Sol, a solo 160.000 años luz de la Tierra, orbitando una estrella.

Un equipo de investigadores, conocido como la ‘policía del agujero negro’ porque desacreditaron tantos descubrimientos de agujeros negros, buscó cerca de 1,000 estrellas de la Nebulosa de la Tarántula en la constelación de Dorado antes de localizarlas.

Afirman que este es el primer agujero negro extinto descubierto fuera de la Vía Láctea.

Los agujeros negros de masa estelar se forman cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas y colapsan bajo la influencia de su propia gravedad.

Un agujero negro se describe como “inerte” si no está devorando materia activamente y, como resultado, no emite luz u otra radiación.

Este descubrimiento se ha comparado con encontrar una “aguja en un pajar”, donde los agujeros negros inertes son difíciles de detectar porque no interactúan con su entorno.

El coautor, el Dr. Pablo Marchant de KU Leuven en Bélgica, dijo: “Es increíble, apenas conocemos agujeros negros inactivos dada la frecuencia con la que los astrónomos los creen”.

Impresión artística del sistema binario VFTS 243. El sistema, ubicado en la Nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes, consta de una estrella azul caliente de 25 veces la masa del Sol y un agujero negro, que tiene al menos nueve. el doble de la masa del sol

Impresión artística del sistema binario VFTS 243. La imagen de fondo muestra la imagen del Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) de una parte de la Gran Nube de Magallanes, que indica la región en la que se encuentra VFTS 243. Los tamaños de estrellas y agujeros negros y las órbitas no están cerca unas de otras.

Impresión artística del sistema binario VFTS 243. La imagen de fondo muestra la imagen del Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) de una parte de la Gran Nube de Magallanes, que indica la región en la que se encuentra VFTS 243. Los tamaños de estrellas y agujeros negros y las órbitas no están cerca unas de otras.

¿Qué es un “sistema binario”?

Una estrella binaria es un sistema de dos estrellas unidas por la gravedad y que se orbitan entre sí.

Una o ambas estrellas del sistema podrían ser un agujero negro.

Cuando este es el caso, a menudo se identifica por la presencia de emisiones de rayos X brillantes.

Los rayos X se producen al caer material de un componente, llamado donante (por lo general, una estrella relativamente ordinaria), al otro componente, llamado acreción (agujero negro).

La materia se forma como un disco de acreción brillante que orbita alrededor del agujero negro.

Sin embargo, las observaciones del telescopio de rayos X Chandra de la NASA revelaron que VFTS 243 es débil en rayos X.

El agujero negro recién descubierto se encuentra en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea.

La Gran Nube de Magallanes orbita una estrella azul caliente tres veces el tamaño de nuestra galaxia.

Se cree que existen miles de agujeros negros de masa estelar en la Vía Láctea y las Nubes de Magallanes.

Es mucho más pequeño que el agujero negro supermasivo a 27.000 años luz de la Tierra que alimenta la Vía Láctea, conocido como Sagitario A*.

El agujero negro es parte de un “binario” con una brillante estrella compañera, que se orbitan entre sí en un sistema conocido como VFTS 243.

“Durante más de dos años, hemos estado buscando sistemas de agujeros negros binarios”, dijo la coautora Dra. Julia Bodensteiner, del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Alemania.

“Me emocioné mucho cuando escuché sobre VFTS 243, que en mi opinión es el candidato más convincente informado hasta la fecha”.

Fueron necesarios seis años de datos del Very Large Telescope (VLT) de ESO para identificar oficialmente al VFTS 243.

El escáner FLAMES (Large Multi-element Fiber Array) del VLT permite monitorear más de cien objetos simultáneamente.

Históricamente, las binarias que albergan agujeros negros de masa estelar se han identificado por la presencia de emisiones de rayos X brillantes del disco de acreción.

El disco de acreción brillante consiste en gases de la atmósfera de una estrella viva que fluyen hacia el agujero negro y lo rodean.

Sin embargo, las observaciones del telescopio de rayos X Chandra de la NASA revelaron que VFTS 243 es débil en rayos X.

Esta imagen del VLT Survey Telescope en el Observatorio Paranal de ESO en Chile muestra la Nebulosa de la Tarántula y sus alrededores dentro de la Gran Nube de Magallanes.  Muestra cúmulos de estrellas, nubes de gas resplandecientes y los restos dispersos de explosiones de supernova

Esta imagen del VLT Survey Telescope en el Observatorio Paranal de ESO en Chile muestra la Nebulosa de la Tarántula y sus alrededores dentro de la Gran Nube de Magallanes. Muestra cúmulos de estrellas, nubes de gas resplandecientes y los restos dispersos de explosiones de supernova

Históricamente, los binarios que albergan agujeros negros de masa estelar se han identificado por la presencia de emisiones de rayos X brillantes del disco de acreción (en la imagen).  Un disco de acreción resplandeciente consiste en gases de la atmósfera de una estrella viva que fluyen hacia el agujero negro y alrededor de él (ilustración)

Históricamente, los binarios que albergan agujeros negros de masa estelar se han identificado por la presencia de emisiones de rayos X brillantes del disco de acreción (en la imagen). Un disco de acreción resplandeciente consiste en gases de la atmósfera de una estrella viva que fluyen hacia el agujero negro y alrededor de él (ilustración)

El estudio, publicado hoy en Nature Astronomy, también arroja luz sobre cómo se forman los agujeros negros a partir de los núcleos de las estrellas moribundas.

La estrella que dio origen a VFTS 243 parece haberse derrumbado por completo, sin dejar rastro de una poderosa explosión de supernova.

El Dr. Shunar explicó que “la evidencia de este escenario de ‘colapso directo’ ha comenzado a surgir recientemente, pero podría decirse que nuestro estudio proporciona una de las indicaciones más directas”.

Esto tiene enormes implicaciones para el origen de las fusiones de agujeros negros en el universo.

Se necesitaron seis años de datos del Very Large Telescope de ESO (en la foto) para determinar VFTS 243

Se necesitaron seis años de datos del Very Large Telescope de ESO (en la foto) para determinar VFTS 243

El instrumento FLAMES, montado en la plataforma Nasmyth A del Very Large Telescope de ESO.  FLAMES es un espectrograma VLT de alta resolución que puede alcanzar objetivos en un gran campo de visión corregido.  Permite monitorear más de cien objetos simultáneamente

El instrumento FLAMES, montado en la plataforma Nasmyth A del Very Large Telescope de ESO. FLAMES es un espectrograma VLT de alta resolución que puede alcanzar objetivos en un gran campo de visión corregido. Permite monitorear más de cien objetos simultáneamente

Exhibición artística de un telescopio espacial Observatorio de rayos X Chandra de la NASA

Exhibición artística de un telescopio espacial Observatorio de rayos X Chandra de la NASA

A pesar del apodo de “policía del agujero negro”, el equipo internacional de investigadores fomenta activamente el escrutinio de su trabajo.

El autor principal, el Dr. Tomer Schnarer, de la Universidad de Amsterdam, dijo: “Como investigador que ha desacreditado los agujeros negros potenciales en los últimos años, era muy escéptico sobre este descubrimiento”.

Por primera vez, nuestro equipo se ha reunido para informar sobre el descubrimiento de un agujero negro, en lugar de descartarlo.

El Dr. Karim El-Badri de la Universidad de Harvard en Boston ha sido apodado el “destructor de agujeros negros” debido a su notoriedad por exponer descubrimientos.

El Dr. Al-Badri dijo: Cuando Tomer me pidió que verificara dos veces sus hallazgos, tenía mis dudas.

Pero no pude encontrar una explicación razonable para los datos que no estén relacionados con el agujero negro.

Por supuesto, esperaría que otros en el campo examinaran cuidadosamente nuestro análisis y trataran de desarrollar modelos alternativos.

“Es un proyecto muy emocionante en el que participar”.

¿Qué hay dentro de un agujero negro?

Los agujeros negros son objetos extraños en el universo cuyo nombre deriva del hecho de que nada puede escapar a su gravedad, ni siquiera la luz.

Si te acercas a ti y cruzas el llamado horizonte de eventos, el punto donde ninguna luz puede escapar, también quedarás atrapado o devastado.

Para pequeños agujeros negros, nunca sobrevivirías a un acercamiento tan cercano de todos modos.

Las fuerzas de marea cercanas al horizonte de eventos son suficientes para estirar cualquier material hasta que se convierte en una cadena de átomos, en un proceso que los físicos llaman “espagitación”.

Pero para los grandes agujeros negros, como los objetos supermasivos en el centro de galaxias como la Vía Láctea, que pesan decenas de millones, si no miles de millones de veces la masa de una estrella, cruzar el horizonte de eventos estaría libre de eventos.

Dado que debería ser posible sobrevivir a la transición de nuestro mundo al mundo del agujero negro, los físicos y matemáticos se han preguntado durante mucho tiempo cómo sería este mundo.

Recurrieron a las ecuaciones de la relatividad general de Einstein para predecir el mundo dentro de un agujero negro.

Estas ecuaciones funcionan bien hasta que el observador llega al centro o singularidad, donde, en cálculos teóricos, la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinita.

Leave a Reply

Your email address will not be published.