Descubren un monstruoso agujero negro a una distancia de 1550 años luz
El descubrimiento del llamado agujero negro monstruoso que tiene aproximadamente 12 veces la masa del sol se detalla en una nueva presentación de investigación de Astrophysical Journal, cuyo autor principal es el Dr. Sukanya Chakrabarti, profesor de física en la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH).
«Está más cerca del sol que cualquier otro agujero negro conocido, a una distancia de 1.550 años luz», dice el Dr. Chakrabarti, presidente de Pei-Ling Chan en el Departamento de Física de la UAH, una parte de la Universidad de Alabama. Sistema. “Entonces, está prácticamente en nuestro patio trasero”.
Los agujeros negros se consideran exóticos porque, aunque las estrellas y otros objetos cercanos sienten claramente su fuerza gravitacional, ninguna luz puede escapar de un agujero negro, por lo que no se pueden ver de la misma manera que las estrellas visibles.
“En algunos casos, como en el caso de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias, pueden impulsar la formación y evolución de galaxias”, dice el Dr. Chakrabarti.
“Todavía no está claro cómo estos agujeros negros que no interactúan afectan la dinámica galáctica en la Vía Láctea. Si son numerosos, bien pueden afectar la formación de nuestra galaxia y su dinámica interna”.
Para encontrar el agujero negro, el Dr. Chakrabarti y un equipo nacional de científicos analizaron datos de casi 200 000 estrellas binarias liberadas durante el verano por la misión del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea.
“Buscamos objetos de los que se informó que tenían grandes masas compañeras pero cuyo brillo podría atribuirse a una sola estrella visible”, dice ella. «Por lo tanto, tienes una buena razón para pensar que el compañero es oscuro«.
Se siguieron fuentes interesantes con mediciones espectrográficas de varios telescopios, incluido el Buscador automático de planetas en California, el Telescopio gigante de Magallanes de Chile y el W.M. Observatorio Keck en Hawai.
“La atracción del agujero negro sobre la estrella similar al Sol visible se puede determinar a partir de estas medidas espectroscópicas, que nos dan una velocidad en la línea de visión debido a un cambio Doppler”, dice el Dr. Chakrabarti. Un cambio Doppler es el cambio en la frecuencia de una onda en relación con un observador, como la forma en que cambia el tono del sonido de una sirena cuando pasa un vehículo de emergencia.
“Al analizar las velocidades en la línea de visión de la estrella visible, y esta estrella visible es similar a nuestro propio sol, podemos inferir qué tan masivo es el compañero del agujero negro, así como el período de rotación y qué tan excéntrica es la órbita. es”, dice ella. «Estas medidas espectroscópicas confirmaron de forma independiente la solución de Gaia que también indicó que este sistema binario está compuesto por una estrella visible que orbita un objeto muy masivo«.
El agujero negro debe deducirse del análisis de los movimientos de la estrella visible porque no interactúa con la estrella luminosa. Los agujeros negros que no interactúan no suelen tener un anillo en forma de rosquilla de acumulación de polvo y material que acompaña a los agujeros negros que interactúan con otro objeto. La acumulación hace que el tipo que interactúa sea relativamente más fácil de observar ópticamente, razón por la cual se han encontrado muchos más de ese tipo.
«La mayoría de los agujeros negros en los sistemas binarios están en binarios de rayos X; en otras palabras, son brillantes en los rayos X debido a alguna interacción con el agujero negro, a menudo debido a que el agujero negro devora a la otra estrella«, dice el Dr. Chakrabarti. «A medida que las cosas de la otra estrella caen en este profundo pozo de potencial gravitatorio, podemos ver los rayos X«.
Estos sistemas que interactúan tienden a estar en órbitas de período corto, dice ella.
“En este caso, estamos viendo un agujero negro monstruoso, pero está en una órbita de largo período de 185 días, o alrededor de medio año”, dice el Dr. Chakrabarti. «Está bastante lejos de la estrella visible y no avanza hacia ella«.
Las técnicas que emplearon los científicos deberían aplicarse también para encontrar otros sistemas que no interactúen.
«Esta es una nueva población sobre la que apenas estamos comenzando a aprender y nos informará sobre el canal de formación de los agujeros negros, por lo que ha sido muy emocionante trabajar en esto«, dice Peter Craig, candidato a doctorado en el Instituto de Rochester de Technology quien es asesorado en su tesis por el Dr. Chakrabarti.
“Las estimaciones simples sugieren que hay alrededor de un millón de estrellas visibles que tienen compañeros de agujeros negros masivos en nuestra galaxia”, dice el Dr. Chakrabarti. “Pero hay cien mil millones de estrellas en nuestra galaxia, por lo que es como buscar una aguja en un pajar. La misión Gaia, con sus medidas increíblemente precisas, lo facilitó al reducir nuestra búsqueda”.
Los científicos están tratando de comprender las vías de formación de los agujeros negros que no interactúan.
«Actualmente, los teóricos han propuesto varias rutas diferentes, pero los agujeros negros que no interactúan alrededor de estrellas luminosas son un tipo de población muy nuevo«, dice el Dr. Chakrabarti. «Por lo tanto, es probable que nos lleve algún tiempo comprender su demografía, cómo se forman y cómo estos canales son diferentes, o si son similares, a la población más conocida de agujeros negros que interactúan y se fusionan«.
Fuente (UAH) University of Alabama in Huntsville
