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ASTRONOMÍA

Detectan un agujero negro 'escondido' a 160.000 años luz de la Vía Láctea

Recreación artística del agujero negro localizado en la Nube de Magallanes, a 160.000 años luz de la Tierra.
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Recreación artística del agujero negro localizado en la Nube de Magallanes, a 160.000 años luz de la Tierra. (Foto: ESO / M. Kornmesser)
jueves 11 de noviembre de 2021, 14:55h

Un equipo de astrónomos ha localizado un 'escurridizo" agujero negro 'escondido' en las profundidades de un cúmulo compuesto por miles de estrellas, en la Gran Nube de Magallanes, a unos 160.000 años luz de nuestra galaxia.

Para realizar este descubrimiento los científicos han empleado el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT) de Chile, al observar cómo estaba influyendo en el movimiento de una estrella que rondaba por sus inmediaciones. Es la primera vez que se utiliza este método de detección para revelar la presencia de un agujero negro fuera de nuestra galaxia. Esta técnica podría ser clave para descubrir otros agujeros negros ocultos en la Vía Láctea y galaxias cercanas, y para ayudar a arrojar luz sobre cómo se forman y evolucionan estos misteriosos objetos.

"Al igual que Sherlock Holmes rastrea a una banda criminal por sus pasos en falso, estamos mirando cada estrella en este cúmulo con una lupa en una mano tratando de encontrar alguna evidencia de la presencia de agujeros negros pero sin verlos directamente" , indica Sara Saracino del Instituto de Investigación Astrofísica de la Universidad John Moores de Liverpool en el Reino Unido, quien dirigió la investigación ahora aceptada para su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. "El resultado que se muestra aquí representa solo uno de los criminales buscados, pero cuando has encontrado uno, estás en camino de descubrir muchos otros, en diferentes grupos", añade la científica.

Este primer "criminal" rastreado por el equipo resultó ser aproximadamente 11 veces más masivo que nuestro Sol. La prueba irrefutable que puso a los astrónomos en la pista de este agujero negro fue su influencia gravitacional en la estrella de cinco masas solares que lo orbita. Hasta ahora, los astrónomos habían detectado agujeros negros de "masa estelar" tan pequeños en otras galaxias al captar el brillo de rayos X emitido cuando estos engullen materia, o de las ondas gravitacionales generadas cuando los agujeros negros chocan entre sí o con estrellas de neutrones.

Sin embargo, la mayoría de los agujeros negros de masa estelar no revela su presencia a través de rayos X u ondas gravitacionales, y, únicamente, "se puede revelar de forma dinámica", apunta Stefan Dreizler, miembro del equipo de la Universidad de Göttingen en Alemania. "Cuando forman un sistema con una estrella, afectarán su movimiento de una manera sutil pero detectable, por lo que podemos encontrarlos con instrumentos sofisticados".

Este método dinámico utilizado por Saracino y su equipo podría permitir a los astrónomos encontrar muchos más agujeros negros y ayudar a descubrir sus misterios. "Cada detección que hagamos será importante para nuestra comprensión futura de los cúmulos estelares y los agujeros negros en ellos", asegura el coautor del estudio, Mark Gieles, de la Universidad de Barcelona, ​​España.

La detección en NGC 1850 marca la primera vez que se encuentra un agujero negro en un cúmulo de estrellas jóvenes (tiene solo unos 100 millones de años, un abrir y cerrar de ojos en escalas astronómicas). El uso de su método dinámico en cúmulos de estrellas similares podría revelar aún más agujeros negros jóvenes y arrojar nueva luz sobre cómo evolucionan. Al compararlos con agujeros negros más grandes y maduros en cúmulos más antiguos, los astrónomos podrían comprender cómo crecen estos objetos alimentándose de estrellas o fusionándose con otros agujeros negros. Además, trazar la demografía de los agujeros negros en los cúmulos de estrellas mejora nuestra comprensión del origen de las fuentes de ondas gravitacionales.

Para llevar a cabo su búsqueda, el equipo utilizó datos recopilados durante dos años con el Explorador espectroscópico de unidades múltiples (MUSE) montado en el VLT de ESO, ubicado en el desierto chileno de Atacama. "MUSE nos permitió observar áreas muy pobladas, como las regiones más internas de los cúmulos estelares, analizando la luz de cada estrella en las cercanías. El resultado neto es información sobre miles de estrellas en una sola toma, al menos 10 veces más que con cualquier otro instrumento", comenta el coautor Sebastian Kamann, un experto de MUSE desde hace mucho tiempo en el Instituto de Investigación Astrofísica de Liverpool. Esto permitió al equipo detectar la extraña estrella cuyo peculiar movimiento indicaba la presencia del agujero negro. Los datos del Experimento de Lente Gravitacional Óptica de la Universidad de Varsovia y del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA les permitieron medir la masa del agujero negro y confirmar sus hallazgos.

El Extremely Large Telescope de ESO en Chile, que comenzará a funcionar a finales de esta década, permitirá a los astrónomos encontrar aún más agujeros negros ocultos. "El ELT definitivamente revolucionará este campo" , afirma Saracino. "Nos permitirá observar estrellas considerablemente más débiles en el mismo campo de visión, así como buscar agujeros negros en cúmulos globulares ubicados a distancias mucho mayores".

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