Físicos descubren el primer agujero negro en un sistema triple Copiar al portapapeles

V404 Cygni es un agujero negro que se ubica a 8,000 años luz de la Tierra. En 1992 se le confirmó como agujero negro pero recientemente se encontró un detalle que había pasado desapercibido.

Un equipo de físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y del Tecnológico de California (Caltech) encontraron dos puntos luminosos fuera de lo común en los alrededores de este agujero negro. Se trata de dos estrellas ligadas gravitacionalmente con el agujero negro.

¿La confirmación de una forma distinta en que surgen los agujeros negros?

Muchos de los agujeros negros que se conocen forman parte de sistemas binarios. Normalmente se componen de un agujero negro y un objeto secundario. El compañero suele ser una estrella, una estrella de neutrones mucho más densa e incluso otro agujero negro.

Lo común es que el agujero negro y su acompañante tracen espirales entre sí. La gravedad del hoyo negro hace que se forme una pareja orbital muy cercana. Sin embargo, este nuevo sistema tiene una forma diferente.

Al rededor de V404 Cygni hay una pequeña estrella a la que consume. Esta sigue un trazo en espiral. Su órbita dura 6 días y medio. Hasta aquí parecería la típica configuración de un sistema binario con un agujero negro.

En este caso, a una distancia mucho mayor aparece una segunda estrella. Esta segunda estrella realiza una órbita de 70,000 años alrededor del agujero negro. A partir de aquí podemos comenzar a encontrar diferencias importantes con los otros agujeros negros que se conocen.

Se cree que los agujeros negros se forman tras explosiones violentas que ocurren cuando una estrella muere, lo que se conoce como una supernova. Durante estos eventos se liberan grandes cantidades de luz y energía. Después del estallido final colapsan y se convierten en agujeros negros.

Si este fuera el caso de V404 Cygni la explosión habría arrojado lejos a cualquier objeto cercano sin vínculo gravitacional. Así que esa segunda estrella distante no tendría que estar por ahí.

Lo que proponen los investigadores en un artículo de la revista científica Nature es un proceso más amable conocido como “colapso directo”. En este caso no existe esa explosión final que acaba con la estrella. Aquí simplemente la estrella se derrumba sobre sí misma.

Los sistemas de agujeros negros que se han estudiado previamente son resultado de las violentas explosiones de supernovas. Esto significa que V404 Cygni es la primera evidencia del “colapso directo” como proceso de formación de agujeros negros.

“Este sistema es súper emocionante para la evolución de los agujeros negros, y también plantea preguntas de si hay más triples por ahí”, menciona en un comunicado del MIT Kevin Burdge, quien pertenece al departamento de Física de ese instituto. Él participó en la investigación.

V404 Cygni es uno de los agujeros negros más estudiados; sin embargo, la conformación del sistema que forma con sus estrellas cercanas había pasado desapercibida. El equipo de investigadores que tiene a Kevin B. Burdge del MIT como primer firmante reconoció dos burbujas de luz cercanas entre sí. La primera era la estrella interior cercana al agujero negro a la que consume. La segunda no había recibido atención, algo comprensible debido a su distancia respecto a la otra, equivale a 100 veces la distancia entre Plutón y el Sol.

Para confirmar si había relación entre estos tres objetos se recurrió a datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA). Al analizar los datos de los últimos 10 años se encontró que tanto el agujero negro como las dos estrellas se desplazan en tandem; la probabilidad de que eso ocurra es de una en 10 millones.

La clave para calcular la edad de este sistema provino de la estrella más alejada. Se está convirtiendo en una gigante roja. Esta fase ocurre al final de la vida de la estrella. Eso significa que su edad es de alrededor de 4 mil millones de años. Así que el equipo de investigadores concluye que esa es la edad del sistema completo.