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Esta impresión artística muestra un agujero negro compacto 11 veces más
masivo que el Sol y la estrella de masa cinco-solar que lo orbita. Los
dos objetos se encuentran en NGC 1850, un cúmulo de miles de estrellas
situado a unos 160.000 años luz en la Gran Nube de Magallanes, vecina de
la Vía Láctea. La distorsión de la forma de la estrella se debe a la
fuerte fuerza gravitatoria ejercida por el agujero negro. La fuerza
gravitatoria del agujero negro no solo distorsiona la forma de la
estrella, sino que también influye en su órbita. Al observar estos
sutiles efectos orbitales, un equipo de astrónomos pudo deducir la
presencia del agujero negro, convirtiéndolo en el primer agujero negro
pequeño fuera de nuestra galaxia que se encuentra de esta manera. Para
este descubrimiento, el equipo utilizó el instrumento Multi Unit
Spectroscopic Explorer (MUSE) en el Very Large Telescope de ESO en
Chile. Crédito: ESO/M. Kornmesser |
Empleando el
Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO), los astrónomos han descubierto un pequeño
agujero negro
fuera de la Vía Láctea observando cómo influye en el movimiento de una
estrella en su proximidad. Es la primera vez que se usa este método de
detección para revelar la presencia de un agujero negro fuera de nuestra
galaxia. El método podría ser clave para desvelar agujeros negros ocultos en
la Vía Láctea y en galaxias cercanas, y para ayudar a arrojar luz sobre cómo
se forman y evolucionan estos misteriosos objetos.
El agujero negro
recién descubierto fue detectado al acecho en NGC 1850, un cúmulo de miles de estrellas situado a unos 160.000 años luz de
distancia en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina de la Vía
Láctea.
"De forma parecida a Sherlock Holmes rastreando a una banda
de delincuentes por sus pasos en falso, estamos mirando cada estrella de este
cúmulo con una lupa en la mano tratando de encontrar alguna evidencia de la
presencia de agujeros negros, pero sin verlos directamente", afirma Sara
Saracino, del Instituto de Investigación de Astrofísica de la Universidad John
Moores de Liverpool (Reino Unido), que dirigió la investigación ahora aceptada
para su publicación en
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"El resultado mostrado aquí representa solo uno de los criminales
buscados, pero cuando se ha encontrado uno, se está en camino de descubrir
muchos otros, en diferentes cúmulos".
Este primer "criminal" localizado por el equipo resultó ser
aproximadamente 11 veces más masivo que nuestro Sol.
Los astrónomos ya habían detectado este tipo de agujeros negros de masa
estelar en otras galaxias al captar el resplandor de los rayos X que emiten
cuando se tragan la materia, o por las ondas gravitacionales que se generan
cuando los agujeros negros chocan entre sí o con estrellas de neutrones.
Sin
embargo, la mayoría de los agujeros negros de masa estelar no delatan su
presencia a través de los rayos X o las ondas gravitacionales. "La gran
mayoría solo pueden ser desvelados dinámicamente", afirma Stefan Dreizler,
miembro del equipo con sede en la Universidad de Göttingen (Alemania).
"Cuando formen un sistema con una estrella, afectarán a su movimiento de forma sutil, pero detectable, por lo que podemos encontrarlas con instrumentos sofisticados".
"Cada una de las detecciones que hagamos será importante para nuestra futura
comprensión de los cúmulos estelares y de los agujeros negros que hay en
ellos", afirma el coautor del estudio, Mark Gieles, de la Universidad de
Barcelona (España).
La detección en NGC 1850 supone la primera vez
que se encuentra un agujero negro en un cúmulo de estrellas joven (el cúmulo
solo tiene unos 100 millones de años, un abrir y cerrar de ojos a escala
astronómica). El uso de su método dinámico en cúmulos estelares similares
podría desvelar aún más agujeros negros jóvenes y arrojar nueva luz sobre su
evolución.
Para llevar a cabo su búsqueda, el equipo utilizó los datos recogidos
durante dos años con el
Explorador Espectroscópico Múltiple (MUSE) montado en el VLT de
ESO, situado en el desierto chileno de Atacama.
El Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de la ESO, situado en Chile,
que empezará a funcionar a finales de esta década, permitirá a los astrónomos
encontrar aún más agujeros negros ocultos. "El ELT revolucionará
definitivamente 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 situados a distancias mucho mayores".
Fuentes, créditos y referencias:
S Saracino et al, A black hole detected in the young massive LMC cluster
NGC 1850, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2021).
DOI: 10.1093/mnras/stab3159