Registran al agujero negro más cercano conocido a 1,500 años luz
20 octubre, 2022
Los agujeros negros son objetos difíciles de reconocer. Ya que no emiten luz se les encuentra a partir de sus efectos en el entorno.
A partir de datos de la misión Gaia se encontró a un agujero negro a 1,500 años luz con 12 veces la masa de nuestro sol. En palabras de la Doctora Sukanya Chakrabarti, quien dirigió el estudio, “está prácticamente en nuestro patio trasero”.
Como encontrar un agujero negro en un pajar
La misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) escanea el cielo y realiza los mapas más precisos que se tienen hasta ahora. A partir de datos de esta misión, la Doctora Chakrabarti del Departamento de Física de la Universidad de Alabama en Huntsville y su equipo realizaron la búsqueda del agujero negro. Analizaron datos de casi 200 mil estrellas binarias publicados en el verano.
“Buscamos objetos que se hayan reportado con compañeros de grandes masas pero cuyo brillo se pudiera atribuir a una sola estrella”, explica la Doctora Chakrabarti en un comunicado. La luz no puede escapar de los agujeros negros, por lo tanto no se les puede observar de la misma forma que a las estrellas. Sin embargo, su fuerza gravitacional se reconoce en las estrellas vecinas.
Los datos con los que se confirmó la presencia de este hoyo negro provienen de distintas fuentes. Entre ellas están el Buscador Automatizado de Planetas en California, el Gran Telescopio de Magallanes en Chile y el Observatorio W.M. Keck en Hawaii. Desde ellos se hicieron mediciones espectrográficas.
Para reconocerlo, los investigadores recurrieron al efecto Doppler. “La atracción del agujero negro sobre la estrella similar al sol visible se puede determinar a partir de estas mediciones espectroscópicas, que nos dan una velocidad de línea de visión debido a un cambio Doppler”, relata la Doctora Chakrabarti.
El cambio Doppler es un cambio de frecuencia en la onda en relación con el observador. Un ejemplo cotidiano de esto es el cambio que percibimos en el sonido de una sirena cuando pasa frente a nosotros una ambulancia o patrulla.
“Analizando las velocidades de la línea de visión de la estrella visible –y esta estrella visible es similar a nuestro propio sol- podemos inferir cuán masiva es la compañera del agujero negro, así como el periodo de rotación, y cuán excéntrica es la órbita”, señala Chakrabarti.
“Estas mediciones espectroscópicas confirmaron independientemente la solución de Gaia que también indicó que este sistema binario está compuesto por una estrella visible que está orbitando un objeto muy masivo”, detalla la especialista.
La presencia de este hoyo negro se infiere al analizar los movimientos de la estrella. En este caso el hoyo negro no interactúa de cerca con la estrella luminosa. Cuando un agujero negro no interactúa directamente con la estrella no se forma el anillo de polvo y material tomado de otros objetos cósmicos. Esto los vuelve más difíciles de percibir. Hasta ahora se conocen muchos más agujeros negros que interactúan directamente con una estrella cercana.
La Doctora Chakrabarti explica que la mayoría de los agujeros negros en sistemas binarios son visibles a través de los rayos X. El material que cae en ellos por su fuerte atracción gravitacional los irradia. Esto pasa en sistemas donde los periodos orbitales son cortos.
“En este caso estamos viendo un agujero negro monstruoso pero está en una órbita de largo período de 185 días, o aproximadamente medio año”, señala Chakrabarti. “Está bastante lejos de la estrella visible y no avanza hacia ella”, remarca. Las técnicas que se usaron para encontrarlo podrán usarse para rastrear a nuevos hoyos negros que habían pasado desapercibidos hasta ahora.
“Actualmente hay varias rutas diferentes que han sido propuestas por los teóricos, pero los agujeros negros que no interactúan alrededor de estrellas luminosas son un tipo muy nuevo de población”, aclara Chakrabarti.
“Por lo tanto, es probable que nos tome algún tiempo para entender su demografía, y cómo se forman, y cómo estos canales son diferentes -o si son similares- a la población más conocida de la interacción, la fusión de agujeros negros”, concluye la especialista. Por ahora ya conocemos a un hoyo negro muy cercano a nuestro sistema solar.