(CNN) — Los astrónomos descubrieron el agujero negro estelar más masivo conocido en la Vía Láctea después de detectar una oscilación inusual en el espacio.
El llamado “gigante durmiente”, denominado Gaia BH3, tiene una masa casi 33 veces mayor que la de nuestro Sol y está ubicado a 1.926 años luz en la constelación de Aquila, lo que lo convierte en el segundo agujero negro más cercano conocido a la Tierra. El agujero negro más cercano es Gaia BH1, que se encuentra a unos 1.500 años luz de distancia y tiene una masa casi 10 veces mayor que la de nuestro Sol.
Los astrónomos descubrieron el agujero negro mientras revisaban las observaciones tomadas por el telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea para una próxima publicación de datos a la comunidad científica. Los investigadores no esperaban encontrar nada, pero un movimiento peculiar, causado por la influencia gravitacional de Gaia BH3 sobre un compañero cercano, llamó su atención.
Muchos agujeros negros “inactivos” no tienen un compañero lo suficientemente cerca como para masticarlos, por lo que son mucho más difíciles de detectar y no generan luz. Pero otros agujeros negros estelares extraen material de estrellas compañeras, y este intercambio de materia libera rayos X brillantes que pueden detectarse a través de telescopios.
El movimiento oscilante de una vieja estrella gigante en la constelación de Aquila reveló que estaba en una danza orbital con un agujero negro inactivo, y es el tercer agujero negro inactivo detectado por Gaia.
Los investigadores utilizaron el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en el desierto de Atacama de Chile y otros observatorios terrestres para confirmar la masa de Gaia BH3, y su estudio también ha ofrecido nuevas pistas sobre cómo surgieron estos enormes agujeros negros. Los hallazgos aparecieron este martes en la revista Astronomy & Astrophysics.
“Nadie esperaba encontrar un agujero negro de gran masa acechando cerca, sin haber sido detectado hasta ahora”, dijo el autor principal del estudio, Pasquale Panuzzo, astrónomo del Observatorio de París, parte del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia, y miembro de la colaboración de Gaia en un comunicado. “Éste es el tipo de descubrimiento que se hace una vez en la vida”.
Los secretos de las estrellas antiguas
El título del agujero negro más masivo de nuestra galaxia siempre pertenecerá a Sagitario A*, el agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea, que tiene unas 4 millones de veces la masa del Sol, pero eso se debe a que es un agujero negro supermasivo, en lugar de un agujero negro estelar.
El proceso por el cual se forman los agujeros negros supermasivos no se comprende bien, pero una teoría sugiere que ocurre cuando colapsan nubes cósmicas masivas. Los agujeros negros estelares se forman cuando mueren estrellas masivas. Entonces Gaia BH3 es el agujero negro más masivo de nuestra galaxia que se formó a partir de la muerte de una estrella masiva.
Los agujeros negros estelares observados en la Vía Láctea tienen en promedio unas 10 veces la masa del Sol. Hasta el descubrimiento de Gaia BH3, el agujero negro estelar más grande conocido en nuestra galaxia era Cygnus X-1, que tiene 21 veces la masa del Sol. Si bien Gaia BH3 es un hallazgo excepcional dentro de nuestra galaxia según los estándares de los astrónomos, es similar en masa a objetos encontrados en galaxias muy distantes.
Tres agujeros negros estelares encontrados en nuestra galaxia, Gaia BH1, Cygnus X-1 y Gaia BH3, tienen masas 10, 21 y 33 veces la del Sol, respectivamente. (Crédito: M. Kornmesser/ESO)
Los científicos creen que los agujeros negros estelares con masas como la de Gaia BH3 se formaron cuando colapsaron estrellas pobres en metales. Se cree que estas estrellas, que incluyen hidrógeno y helio como sus elementos más pesados, pierden menos masa a lo largo de su vida, por lo que al final tienen más material que puede resultar en un agujero negro de gran masa.
Pero los astrónomos no habían podido encontrar evidencia que vinculara directamente los agujeros negros de gran masa y las estrellas pobres en metales hasta que encontraron Gaia BH3.
Los autores del estudio dijeron que las estrellas emparejadas tienden a tener una composición similar. Fieles a las expectativas, los investigadores descubrieron que la estrella que orbitaba alrededor de Gaia BH3 era pobre en metales, lo que significa que la estrella que formó Gaia BH3 probablemente era la misma.
“Lo que me sorprende es que la composición química de la compañera es similar a la que encontramos en las estrellas antiguas pobres en metales de la galaxia”, dijo en un comunicado la coautora del estudio Elisabetta Caffau, miembro de la colaboración Gaia en el Observatorio de París.
La estrella que orbita Gaia BH3 probablemente se formó en los primeros 2.000 millones de años después de que el Big Bang creara el universo hace 13.800 millones de años. La trayectoria de la estrella, que se mueve en dirección opuesta a la de muchas estrellas del disco galáctico de la Vía Láctea, sugiere que era parte de una pequeña galaxia que se fusionó con la Vía Láctea hace más de 8.000 millones de años.
Ahora, el equipo espera que la investigación pueda permitir a otros astrónomos estudiar el colosal agujero negro y descubrir más secretos sin tener que esperar a que se publique el resto de los datos de Gaia, previstos para finales de 2025.
“Es impresionante ver el impacto transformador que Gaia está teniendo en la astronomía y la astrofísica”, dijo Carole Mundell, directora de ciencia de la Agencia Espacial Europea, en un comunicado. “Sus descubrimientos van mucho más allá del propósito original de la misión, que es crear un mapa multidimensional extraordinariamente preciso de más de 1.000 millones de estrellas en toda nuestra Vía Láctea”.
