Imagine nuestro sol orbitando un agujero negro y tal vez entrando en una espiral. Es cierto que la idea de que nuestra estrella relativamente normal caiga en esa trampa suena como la trama de una película de ciencia ficción. De hecho, de todos los agujeros negros que los astrónomos han encontrado hasta ahora, ninguno amenaza a una estrella similar al Sol.

En cambio, los agujeros negros tienden a estar estrechamente unidos a sus estrellas compañeras, despojándolas de su materia, que luego brilla intensamente a medida que acelera hacia su destino gravitacional. Este disco de acreción giratorio de material desprendido es la razón por la cual los agujeros negros son fuentes brillantes de rayos X, y así es como los astrónomos suelen detectar los agujeros negros en primer lugar.

Pero los astrónomos han pensado durante mucho tiempo que podría haber una población más insidiosa de binarios de agujeros negros que no brillan intensamente y, por lo tanto, permanecen ocultos. Y si esos sigilosos agujeros negros están ahí afuera, tal vez la última generación de observatorios en órbita podría detectarlos.

Ahora Kareem El-Badry del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian en Cambridge y otros dicen que han descubierto el primer ejemplo de un agujero negro encubierto en los datos recopilados por la nave espacial Gaia.

Este extraño sistema, llamado Gaia BH1, consiste en una estrella similar al Sol que orbita un objeto diminuto y masivo que El-Badry y sus colegas denominan agujero negro. Si se confirma, este agujero negro sería el agujero negro más cercano conocido en la Tierra.

Las nuevas observaciones sugieren que los sistemas de agujeros negros que parecen albergar estrellas ordinarias probablemente sean mucho más comunes de lo que se pensaba originalmente.

Mapa 3D de la Vía Láctea

La nave espacial Gaia está midiendo actualmente las posiciones y distancias de más de mil millones de objetos astronómicos en nuestra galaxia. De esta manera, crea el mapa 3D más detallado de la Vía Láctea jamás creado.

A medida que Gaia se mueve en su órbita alrededor del Sol, mide el cambio aparente en la posición de un objeto celeste contra el cielo de fondo, conocido como paralaje. Con un cálculo bastante simple, los astrónomos pueden determinar exactamente qué tan lejos está ese objeto.

Pero de vez en cuando, Gaia encuentra objetos que se mueven de diferentes maneras, generalmente porque están orbitando alrededor de otro objeto. Y a principios de este año, El-Badry y su equipo encontraron un ejemplo de este tipo en el último conjunto de datos de Gaia.

El objeto en cuestión es una estrella ordinaria del mismo tamaño, masa y temperatura que nuestro Sol, pero ubicada a unos 1.600 años luz de distancia en la constelación de Ofiuco, el Portador de la Serpiente. Lo único extraño de esta estrella es su movimiento de rueda de carro, que según los investigadores es una clara indicación de que tiene que orbitar alrededor de un compañero invisible cada 186 días.

El-Badry y su equipo se propusieron caracterizar la naturaleza de este compañero. Con base en un conjunto detallado de otras observaciones terrestres, los investigadores dicen que el compañero putativo del agujero negro no es visible. ningún longitudes de onda Dado este movimiento, el compañero similar al Sol debe tener una masa de unas 10 veces la del Sol.

Eso es demasiado masivo para que el objeto invisible sea una estrella de neutrones. Y si el objeto fuera una estrella ordinaria, sería 500 veces más luminosa que su compañera similar al sol. El hecho de que el objeto central permanezca invisible sólo permite una conclusión. «No encontramos ningún escenario astrofísico plausible que pueda explicar la órbita y no involucre un agujero negro», dicen.

Si se confirma, el intrigante descubrimiento reescribirá nuestra comprensión tanto de la naturaleza como de la ubicuidad de los agujeros negros. Hasta ahora, el agujero negro más cercano de la Tierra estaba unas tres veces más lejos.

La existencia de Gaia BH1 tan cerca de la Tierra sugiere que los sistemas de este tipo deben ser comunes. «Su descubrimiento sugiere la existencia de una población considerable de agujeros negros inactivos en binarios», escriben los autores en su artículo, publicado el 2 de noviembre. Boletines mensuales de la Royal Astronomical Society.

rompecabezas de formacion

Gaia BH1 es un misterio: El-Badry y su equipo todavía se están devanando los sesos sobre cómo sucedió en primer lugar. El problema es que la mayoría de los agujeros negros surgen de explosiones de supernovas gigantes que ocurren cuando mueren estrellas masivas.

Los investigadores dicen que el progenitor de Gaia BH1 debe haber sido una estrella supergigante con un radio mucho mayor que el actual sistema binario dividido. Pero una estrella similar al Sol no podría haber sobrevivido durante o después de una supernova en estas circunstancias, por lo que Gaia BH1 debe haberse formado de alguna otra manera. Sin embargo, aún no está claro cómo exactamente.

Para comprender mejor el extraño sistema Gaia BH1, los astrónomos necesitan encontrar más ejemplos de agujeros negros ocultos. Afortunadamente, es posible que no tengan que esperar mucho. El-Badry y su equipo son optimistas de que «futuros lanzamientos de Gaia probablemente facilitarán el descubrimiento de docenas más».


Ref: Una estrella similar al sol que orbita un agujero negro: arxiv.org/abs/2209.06833



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