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| El Hubble registra por primera vez la masa y la ubicación de un agujero negro. Crédito: NASA |
La NASA ha anunciado que ha aislado la masa y la ubicación de lo que podría
ser un
agujero negro "errante"
utilizando el telescopio espacial Hubble. Es la primera vez en la historia
de la agencia espacial que lo consigue, a pesar de que hay más de 100
millones de agujeros negros poblando nuestra galaxia.
Hasta ahora, los agujeros negros se consideraban en gran medida teóricos, y
las mediciones se realizaban sobre su influencia en otros cuerpos
interestelares, más que sobre los propios agujeros. Midiendo el efecto que
tiene sobre las estrellas que lo rodean es como la NASA ha identificado la
presencia del agujero negro en el pasado.
Pero después de seis años de utilizar el Hubble para observar el brazo
espiral Carina-Sagitario de nuestra galaxia, la NASA pudo detectar el
agujero negro viajando a través del brazo a unos 5.000 años luz de
distancia. La trayectoria errante a través de la galaxia es única para este
agujero negro, ya que los científicos creen que la mayoría ocupan el núcleo
de una galaxia o están emparejados con un sistema binario cercano, que es
como se pueden observar, a través de su interacción.
Pero este agujero errante es un viajero solitario en nuestra galaxia, lo que
lleva a los científicos a concluir que cuando el agujero negro se formó hace
millones de años, recibió una "patada" de la supernova que lo creó, que le
proporcionó el impulso para enviarlo en un viaje por toda la galaxia.
"Los agujeros negros que vagan por nuestra galaxia nacen de raras y
monstruosas estrellas (menos de una milésima parte de la población estelar
de la galaxia) que son al menos 20 veces más masivas que nuestro Sol", dice
el comunicado de la NASA que anuncia el hallazgo.
"Estas estrellas explotan como una supernova, y el núcleo remanente es
aplastado por la gravedad en un agujero negro. Dado que la autodetonación no
es perfectamente simétrica, el agujero negro puede recibir una patada, y
atravesar nuestra galaxia como una bala de cañón."
El Hubble no puede tomar una imagen del agujero negro, ya que absorbe toda
la luz, en lugar de reflejarla. Pero como el agujero negro deforma el
espacio a través de su interacción, la luz procedente de las estrellas
circundantes se desvía y se amplifica cuando el agujero negro se desplaza
delante de él, lo que permite a los astrónomos observarlo. Además, los
astrónomos pueden descartar los efectos de las estrellas vecinas, ya que no
se produce un cambio de color cuando las estrellas giratorias comienzan a
alinearse.
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| Imagen del Telescopio Espacial Hubble de una estrella lejana que fue iluminada y distorsionada por un objeto invisible pero muy compacto y pesado entre ella y la Tierra. El objeto compacto -estimado por los astrónomos de la UC Berkeley con una masa entre 1,6 y 4,4 veces la de nuestro sol- podría ser un agujero negro que flota libremente, uno de los 200 millones que hay en la Vía Láctea. Crédito Imagen cortesía de STScINASAESA |
Dos equipos observaron el agujero negro, utilizando los datos del Hubble
para determinar la posición del agujero negro errante, llegando ambos a
conclusiones ligeramente diferentes en cuanto al tamaño, pero coincidiendo
en que el agujero está presente y es muy compacto.
Los datos se recopilaron mediante una técnica conocida como "microlente
astrométrica", que puede utilizarse para detectar objetos que van desde la
masa de un planeta hasta la de una estrella, independientemente de la luz
que emitan. La técnica, que fue postulada por Albert Einstein en su
fundamental artículo de 1916 sobre la relatividad general, fue desarrollada
por los astrónomos unos años más tarde, para medir una estrella de fondo que
se desplazaba dos segundos de arco, validando así las teorías de Einstein.
El Hubble observó la luz cercana mientras se amplificaba y deformaba durante
un periodo de 270 días, y los equipos tardaron otros seis años en procesar
los datos y llegar a la conclusión de que podía tratarse de un agujero negro
que viajaba por nuestra galaxia.
Pero aunque los equipos creen que el fenómeno es un agujero negro, también
admiten que podrían ser los efectos de una estrella de neutrones cercana. La
masa estimada del objeto compacto invisible se mide entre 1,6 y 4,4 veces la
del Sol. En el extremo superior de este rango, el objeto sería un agujero
negro; en el extremo inferior, sería una estrella de neutrones.
"Por mucho que nos gustaría decir que es definitivamente un agujero negro,
debemos informar de todas las soluciones permitidas. Esto incluye tanto los
agujeros negros de menor masa como, posiblemente, una estrella de
neutrones", dijo Jessica Lu, del equipo de Berkeley.
"Sea lo que sea, el objeto es el primer remanente estelar oscuro descubierto
vagando por la galaxia, sin estar acompañado por otra estrella", añadió Lam.
El equipo estima que el objeto tiene una masa de más de siete masas solares
y está viajando a través de la Vía Láctea a más de 160.000 kilómetros por
hora.
Fuentes, créditos y referencias:
Casey Lam et al, Un agujero negro de masa aislada o una estrella de neutrones detectada con microlente astrométrica, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.48550/arXiv.2202.01903
Fuentes: NASA