Nunca se sabe realmente lo que podría encontrar escondido en su propio patio trasero, especialmente si esas cosas son particularmente hábiles para escapar de la detección.
A sólo 1.924 años luz del Sistema Solar, en la constelación de Aquila, los astrónomos acaban de descubrir un agujero negro.
Y no es un agujero negro cualquiera. Llamado Gaia BH3, o BH3, el objeto es el agujero negro de masa estelar más masivo que jamás hayamos visto en la Vía Láctea, con una masa considerable de 33 veces la del Sol.
Es el segundo agujero negro más cercano que hemos encontrado a nuestro mundo natal, y simplemente está colgando, silenciosamente en el espacio, ocupándose de sus propios asuntos de agujeros negros. La única razón por la que sabemos que está ahí es porque está en una órbita binaria con una estrella compañera cuyo movimiento no se puede explicar de otra manera.
Para ser claros, BH3 no representa ninguna amenaza. El campo gravitacional de un agujero negro no es más fuerte que el de una estrella de masa equivalente, y BH3 simplemente está haciendo lo suyo. Pero como el tercer agujero negro inactivo descubierto en los datos de Gaia, plantea la pregunta de cuántas más de estas bestias hay por ahí, dando vueltas sin ser detectadas.
“Nadie esperaba encontrar un agujero negro de gran masa acechando cerca, sin haber sido detectado hasta ahora”, dice el astrónomo Pasquale Panuzzo del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS) de Francia, miembro de la colaboración Gaia y primer autor del artículo que describe el objeto.
“Éste es el tipo de descubrimiento que se hace una vez en la vida investigadora”.
Los agujeros negros se dividen en términos generales en diferentes categorías de masa. Los hay supermasivos que pueden tener de millones a miles de millones de veces la masa del Sol; normalmente se encuentran en los centros de las galaxias y no estamos seguros de cómo se forman.
Las más pequeñas, de masa estelar, se forman a partir del colapso de los núcleos estelares cuando las estrellas masivas se convierten en supernovas. Estos pueden tener hasta aproximadamente 65 veces la masa del Sol (aunque se pueden formar otros más grandes a partir de fusiones).
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Las estimaciones sitúan el número de agujeros negros de masa estelar en la Vía Láctea hasta 100 millonespero no son muy fáciles de detectar, ya que los agujeros negros no emiten luz.
Ocasionalmente podríamos detectar una llamarada de una de ellas si absorbe algo de material de una estrella compañera binaria o pasajera, ya que ese proceso genera mucho calor. De lo contrario, simplemente permanecen inactivos e invisibles. solo hemos encontrado alrededor de 20 hasta ahora
Hay varias formas de detectar agujeros negros de masa estelar latentes, y una de ellas no implica al agujero negro en sí, sino a cualquier estrella en órbitas compañeras, lo suficientemente cerca como para estar unida gravitacionalmente al agujero negro, pero no lo suficientemente cerca como para ser devorada. Estas estrellas se moverán de forma extraña en el espacio, describiendo una órbita con algo que no podemos ver.
Aquí es donde entra Gaia. Gaia, una nave espacial que comparte la órbita de la Tierra alrededor del Sol, ha estado operativa desde 2013. Mapea las posiciones y movimientos tridimensionales de las estrellas en la Vía Láctea con la mayor precisión hasta el momento. Cuanto más tiempo pasa mirando las estrellas, más precisas se vuelven sus mediciones.
No se espera la cuarta publicación de datos de Gaia antes de finales de 2025, pero el descubrimiento de BH3 mientras los astrónomos verificaban los datos fue demasiado emocionante para quedarse sentado.
“Dimos el paso excepcional de publicar este artículo basado en datos preliminares antes del próximo lanzamiento de Gaia debido a la naturaleza única del descubrimiento”. dice la astrónoma Elisabetta Caffau del CNRS.
Lo que sabemos sobre el sistema es que los dos objetos están separados por una distancia de aproximadamente 16 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, y se orbitan entre sí cada 11,6 años. El agujero negro tiene aproximadamente 32,7 masas solares.
La estrella, por el contrario, es pequeña: tiene sólo el 76 por ciento de la masa del Sol, pero casi cinco veces su tamaño. Es muy pobre en elementos pesados, propiedad que significa que debe ser muy antiguo, ya que las estrellas no incorporaron estos elementos en su formación hasta que generaciones anteriores de estrellas los produjeron y los esparcieron por el Universo.
La estrella tampoco muestra signos de contaminación por el material que el precursor del agujero negro debe haber expulsado cuando se convirtió en supernova, lo que sugiere que los dos se unieron en su danza orbital después de que el agujero negro ya se había formado.
Las estrellas con núcleos lo suficientemente grandes como para formar un agujero negro de casi 33 veces la masa del Sol son difíciles de explicar. Sin embargo, los modelos sugieren que esto se puede lograr si la estrella precursora masiva también tuviera baja metalicidad.
Con suerte, el descubrimiento representa un adelanto de lo que está por venir. Los investigadores anticipan encontrar aún más agujeros negros tras la cuarta publicación de datos de Gaia.
La investigación ha sido publicada en Astronomía y Astrofísica.