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En 2020, un equipo dirigido por astrónomos del Observatorio Europeo del
Sur (ESO) informó del agujero negro más cercano a la Tierra, situado a
sólo 1.000 años luz en el sistema HR 6819. Pero los resultados de su
estudio fueron rebatidos por otros investigadores, entre ellos un equipo
internacional con sede en la KU Leuven (Bélgica). En un artículo
publicado hoy, estos dos equipos se han unido para informar de que, de
hecho, no hay ningún agujero negro en HR 6819, que es en cambio un
sistema de dos estrellas "vampiro" en una etapa rara y de corta duración
de su evolución. Crédito: ESO |
En 2020, un equipo dirigido por astrónomos del Observatorio Europeo del Sur
(ESO) informó del agujero negro más cercano a la Tierra, situado a sólo 1.000
años luz en el sistema HR 6819. Pero los resultados de su estudio fueron
rebatidos por otros investigadores, entre ellos un equipo internacional con
sede en la KU Leuven (Bélgica). En un artículo publicado hoy, estos dos
equipos se han unido para informar de que, de hecho, no hay ningún agujero negro en HR 6819, que es, en cambio, un sistema de dos estrellas "vampiro" en
una etapa rara y de corta duración de su evolución.
El estudio
original sobre HR 6819 recibió una gran atención tanto de la prensa como de
los científicos. Thomas Rivinius, astrónomo de ESO con sede en Chile y autor
principal de ese trabajo, no se mostró sorprendido por la recepción de la
comunidad astronómica a su descubrimiento del agujero negro. "No sólo es
normal, sino que debería serlo que los resultados sean escrutados", dice, "y
un resultado que llega a los titulares aún más".
Rivinius y sus
colegas estaban convencidos de que la mejor explicación para los datos que
tenían, obtenidos con el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, era que HR 6819 era
un sistema triple, con una estrella orbitando un agujero negro cada 40 días y
una segunda estrella en una órbita mucho más amplia. Pero un estudio dirigido
por Julia Bodensteiner, entonces estudiante de doctorado en la KU Leuven
(Bélgica), propuso una explicación diferente para los mismos datos: HR 6819
también podría ser un sistema con sólo dos estrellas en una órbita de 40 días
y sin ningún agujero negro. Este escenario alternativo requeriría que una de
las estrellas estuviera "despojada", es decir, que en un momento anterior
hubiera perdido una gran fracción de su masa en favor de la otra estrella.
"Habíamos
llegado al límite de los datos existentes, por lo que tuvimos que recurrir a
una estrategia de observación diferente para decidir entre los dos escenarios
propuestos por los dos equipos", afirma la investigadora de la KU Leuven
Abigail Frost, que dirigió el nuevo estudio publicado hoy en Astronomy &
Astrophysics.
Para resolver el misterio, los dos equipos trabajaron
juntos para obtener nuevos datos más nítidos de HR 6819 utilizando el Very
Large Telescope (VLT) y el Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de ESO.
"El VLTI era la única instalación que nos daría los datos decisivos que
necesitábamos para distinguir entre las dos explicaciones", dice Dietrich
Baade, autor tanto del estudio original de HR 6819 como del nuevo artículo de
Astronomy & Astrophysics. Como no tenía sentido pedir dos veces la misma
observación, los dos equipos unieron sus fuerzas, lo que les permitió aunar
sus recursos y conocimientos para encontrar la verdadera naturaleza de este
sistema.
"Los escenarios que buscábamos eran bastante claros, muy
diferentes y fácilmente distinguibles con el instrumento
adecuado", dice Rivinius. "Estábamos de acuerdo en que había dos fuentes de
luz en el sistema, así que la cuestión era si orbitan estrechamente entre sí,
como en el escenario de la estrella desnuda, o están muy separadas entre sí,
como en el escenario del agujero negro".
Para distinguir entre las
dos propuestas, los astrónomos utilizaron tanto el instrumento GRAVITY del
VLTI como el instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) del VLT de
ESO.
"MUSE confirmó que no había ninguna compañera brillante en una
órbita más amplia, mientras que la alta resolución espacial de GRAVITY fue
capaz de resolver dos fuentes brillantes separadas por sólo un tercio de la
distancia entre la Tierra y el Sol", dice Frost. "Estos datos resultaron ser
la pieza final del rompecabezas y nos permitieron concluir que HR 6819 es un
sistema binario sin agujero negro".
"Nuestra mejor interpretación hasta el momento es que
captamos este sistema binario en un momento poco después de que una de las
estrellas hubiera succionado la atmósfera de su estrella compañera. Este es un
fenómeno común en los sistemas binarios cercanos, al que la prensa se refiere
a veces como "vampirismo estelar"", explica Bodensteiner, ahora becario de ESO
en Alemania y autor del nuevo estudio. "Mientras la estrella donante era
despojada de parte de su material, la estrella receptora comenzaba a girar más
rápidamente".
"Captar esa fase posterior a la interacción es
extremadamente difícil, ya que es muy corta", añade Frost. "Esto hace que
nuestros hallazgos para HR 6819 sean muy emocionantes, ya que presenta un
candidato perfecto para estudiar cómo este vampirismo afecta a la evolución de
las estrellas masivas, y a su vez a la formación de sus fenómenos asociados,
incluyendo las ondas gravitacionales y las violentas explosiones de
supernovas."
El nuevo equipo conjunto de Lovaina y la ESO planea ahora seguir más de cerca
a HR 6819 utilizando el instrumento GRAVITY del VLTI. Los investigadores
llevarán a cabo un estudio conjunto del sistema a lo largo del tiempo, para
comprender mejor su evolución, restringir sus propiedades y utilizar ese
conocimiento para aprender más sobre otros sistemas binarios.
En
cuanto a la búsqueda de agujeros negros, el equipo sigue siendo optimista.
"Los agujeros negros de masa estelar siguen siendo muy difíciles de encontrar
debido a su naturaleza", afirma Rivinius. "Pero las estimaciones del orden de
magnitud sugieren que hay entre decenas y cientos de millones de agujeros
negros sólo en la Vía Láctea", añade Baade. Es sólo cuestión de tiempo que los
astrónomos los descubran".
Fuentes, créditos y referencias:
A. J. Frost et al. HR 6819 is a binary system with no black hole: Revisiting the source with infrared interferometry and optical integral field spectroscopy” Astronomy & Astrophysics (2022). DOI: 10.1051/0004-6361/202143004
Fuente: ESO