Un equipo de astrónomos y astrónomas ha identificado el agujero negro estelar más masivo descubierto hasta ahora en la Vía Láctea. Este agujero negro fue detectado en los datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea porque impone un extraño movimiento de "bamboleo" a la estrella compañera que lo orbita. Los datos del Very Large Telescope (VLT de ESO) del Observatorio Europeo Austral (ESO) y otros observatorios terrestres se utilizaron para verificar la masa del agujero negro, que lo sitúa en unas impresionantes 33 veces la masa del nuestro Sol.
Los agujeros negros estelares se forman a partir del colapso de estrellas masivas y los que se han identificado hasta ahora en la Vía Láctea son, en promedio, unas 10 veces más masivos que el Sol. Incluso el siguiente agujero negro estelar más masivo conocido en nuestra galaxia, Cygnus X-1, solo alcanza 21 masas solares, lo que hace que esta nueva observación de un objeto con 33 masas solares sea excepcional [1].
Sorprendentemente, este agujero negro también está muy cerca de nosotros: a solo 2000 años luz de distancia, en la constelación de Aquila, y es el segundo agujero negro conocido más cercano a la Tierra. Apodado Gaia BH3 o BH3 para abreviar, se encontró cuando el equipo revisaba las observaciones de Gaia mientras preparaba una nueva publicación de datos. "Nadie esperaba encontrar un agujero negro de gran masa acechando cerca y que no hubiera sido detectado hasta ahora", declara Pasquale Panuzzo, miembro de la colaboración Gaia y astrónomo del Observatorio de París, parte del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS). "Este es el tipo de descubrimiento que haces una vez en tu carrera investigadora".
Para confirmar su descubrimiento, la colaboración Gaia utilizó datos de observatorios terrestres, incluido el instrumento UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph, espectrógrafo Echelle en el ultravioleta y el visible) del VLT de ESO, ubicado en el desierto de Atacama, en Chile [2]. Estas observaciones revelaron propiedades clave de la estrella compañera, lo que, junto con los datos de Gaia, permitió al equipo medir con precisión la masa de BH3.
La comunidad astronómica ha detectado con anterioridad agujeros negros igualmente masivos fuera de nuestra galaxia (utilizando un método de detección diferente), y han teorizado que pueden formarse a partir del colapso de estrellas cuya composición química cuente con muy pocos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Se cree que estas estrellas pobres en metales pierden menos masa a lo largo de su vida y, por lo tanto, les queda más material para producir agujeros negros de gran masa tras de su muerte. Pero hasta ahora no había pruebas que vincularan directamente a las estrellas pobres en metales con los agujeros negros de gran masa.
Las parejas de estrellas tienden a tener composiciones similares, lo que significa que la compañera de BH3 guarda pistas importantes sobre la estrella que colapsó para formar este agujero negro excepcional. Los datos de UVES mostraron que la compañera era una estrella muy pobre en metales, lo que indica que la estrella que colapsó para formar BH3 también era pobre en metales, tal como se predijo.
El estudio, dirigido por Panuzzo, se publica hoy en Astronomy & Astrophysics. "Dimos el paso excepcional de publicar este artículo basado en datos preliminares antes de la próxima entrega de datos de Gaia debido a la naturaleza única del descubrimiento", afirma la coautora Elisabetta Caffau, también miembro de la colaboración Gaia del CNRS Observatorio de París. Hacer que los datos estén disponibles permitirá a otros miembros de la comunidad astronómica comenzar a estudiar este agujero negro de manera inmediata, sin esperar a la publicación completa de los datos, prevista, como muy pronto, para finales de 2025.
Nuevas observaciones de este sistema podrían revelar más sobre su historia y sobre el propio agujero negro. El instrumento GRAVITY, instalado en el Interferómetro VLT de ESO, por ejemplo, podría ayudar a descubrir si este agujero negro está atrayendo materia de su entorno y a comprender mejor este emocionante objeto.
Notas
[1] Este no es el agujero negro más masivo de nuestra galaxia: ese título pertenece a Sagitario A*, el agujero negro supermasivo que hay en el centro de la Vía Láctea y que tiene aproximadamente cuatro millones de veces la masa del Sol. Pero Gaia BH3 es el agujero negro más masivo conocido en la Vía Láctea que se formó a partir del colapso de una estrella.
[2] Además de datos de UVES (instalado en el VLT de ESO), el estudio se basó en datos del espectrógrafo HERMES, instalado en el Telescopio Mercator y operado en La Palma (España) por la Universidad de Lovaina (Bélgica), en colaboración con el Observatorio de la Universidad de Ginebra (Suiza); y el espectrógrafo de alta precisión SOPHIE, en el Observatorio de Alta Provenza – OSU Instituto Piteas.
Información adicional
Esta investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Discovery of a dormant 33 solar-mass black hole in pre-release Gaia astrometry”, que aparece en la revista Astronomy & Astrophysics (https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202449763).
El artículo, de P. Panuzzo et al., es de la colaboración Gaia, en la que participan más de 300 autores de todo el mundo, incluidos Alemania, Austria, Bélgica, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia, Suiza, Chile y Australia.
Representación artística del sistema con el agujero negro estelar más masivo de nuestra galaxia
Un equipo de astrónomos y astrónomas ha detectado el agujero negro estelar más masivo de nuestra galaxia gracias al movimiento de bamboleo que induce en una estrella compañera. Esta representación artística muestra las órbitas tanto de la estrella como del agujero negro, denominado Gaia BH3, alrededor de su centro de masas común. Este bamboleo se midió durante varios años con la misión Gaia, de la Agencia Espacial Europea. Datos adicionales de otros telescopios, incluido el Very Large Telescope de ESO, en Chile, confirmaron que la masa de este agujero negro es 33 veces mayor que la de nuestro Sol. La composición química de la estrella compañera sugiere que el agujero negro se formó tras el colapso de una estrella masiva con muy pocos elementos pesados, o metales, como predice la teoría.
Crédito:
ESO/L. Calçada/Space Engine (spaceengine.org)
Comparación de varios agujeros negros estelares presentes en nuestra galaxia
Esta representación artística compara tres agujeros negros estelares de nuestra galaxia: Gaia BH1, Cygnus X-1 y Gaia BH3, cuyas masas son 10, 21 y 33 veces la del Sol respectivamente. Gaia BH3 es el agujero negro estelar más masivo encontrado hasta la fecha en la Vía Láctea. Los radios de los agujeros negros son directamente proporcionales a sus masas, pero hay que tener en cuenta que no se han obtenido imágenes directas de los agujeros negros en sí mismos.
Crédito:
ESO/M. Kornmesser
Vista de amplio campo de la zona que rodea al agujero negro BH3
Esta imagen muestra una vista de amplio campo del área que hay alrededor de Gaia BH3, el agujero negro estelar más masivo de nuestra galaxia. En esta imagen, creada a partir de fotografías del sondeo Digitized Sky Survey 2, no puede verse el agujero negro en sí, pero justo en el centro puede verse la estrella que orbita a su alrededor.
Crédito:
ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: D. De Martin.
VIDEOS
Hallan un agujero negro estelar cercano que bate récords | ESO News
Un equipo de astrónomos y astrónomas ha detectado el agujero negro estelar más masivo de nuestra galaxia gracias al movimiento de bamboleo que induce en una estrella compañera. Este bamboleo se midió durante varios años con la misión Gaia, de la Agencia Espacial Europea. Datos adicionales de otros telescopios, incluido el Very Large Telescope de ESO, en Chile, confirmaron que la masa de este agujero negro es 33 veces mayor que la de nuestro Sol. La composición química de la estrella compañera sugiere que el agujero negro se formó tras el colapso de una estrella masiva con muy pocos elementos pesados, o metales, como predice la teoría. Este vídeo resume el descubrimiento.
Para más información, consulte la noticia: https://www.eso.org/public/news/eso2408/
Crédito:
ESO
Music: Stellardrone – Introspace.
Written by: L. Spillman, D. Curic, E. Reiriz Martínez.
Footage and photos: ESO, M. Kornmesser, L. Calçada, D. Gasparri, Space Engine (spaceengine.org)
Reproducción artística del sistema con el agujero negro estelar más masivo de nuestra galaxia
Un equipo de astrónomos y astrónomas ha detectado el agujero negro estelar más masivo de nuestra galaxia gracias al movimiento de bamboleo que induce en una estrella compañera. Esta animación muestra las órbitas tanto de la estrella (en azul) como del agujero negro (en rojo), denominado Gaia BH3, alrededor de su centro de masas común. Este bamboleo se midió durante varios años con la misión Gaia, de la Agencia Espacial Europea. Datos adicionales de otros telescopios, incluido el Very Large Telescope de ESO, en Chile, confirmaron que la masa de este agujero negro es 33 veces mayor que la de nuestro Sol. La composición química de la estrella compañera sugiere que el agujero negro se formó tras el colapso de una estrella masiva con muy pocos elementos pesados, o metales, tal y como predice la teoría.
Crédito:
ESO/L. Calçada/Space Engine (spaceengine.org)
Acercándonos al sistema del agujero negro BH3
Este vídeo nos acerca a BH3, el agujero negro estelar más masivo descubierto hasta el momento en nuestra galaxia. El agujero negro fue detectado gracias al bamboleo que induce en una estrella compañera, que aquí veos como un punto brillante en el centro del encuadre hacia el final del zoom. En el recuadro que vemos al final del vídeo, se muestra una reproducción artística de cómo son las órbitas de BH3 (en rojo) y su estrella compañera (en azul) alrededor de su centro de masas común.
Las diversas imágenes que se muestran fueron tomadas con diferentes telescopios en diferentes momentos, y se han mezclado para crear este acercamiento. La animación final es una representación artística.
Para más información, consulte: https://www.eso.org/public/news/eso2408/
Crédito:
ESO/L. Calçada, N. Risinger (skysurvey.org), DSS, Space Engine (spaceengine.org). Music: Martin Stuertzer
Comparación de varios agujeros negros estelares de nuestra galaxia
Esta representación artística compara tres agujeros negros estelares de nuestra galaxia: Gaia BH1, Cygnus X-1 y Gaia BH3, cuyas masas son 10, 21 y 33 veces la del Sol respectivamente. Gaia BH3 es el agujero negro estelar más masivo encontrado hasta la fecha en la Vía Láctea. Los radios de los agujeros negros son directamente proporcionales a sus masas, pero hay que tener en cuenta que no se han obtenido imágenes directas de los agujeros negros en sí mismos.
Crédito:
ESO/M. Kornmesser
Animación que muestra las ubicaciones y distancias a algunos de los agujeros negros de nuestra galaxia
Esta animación artística, realizada con Space Engine, muestra las ubicaciones y distancias (en años luz [ly]) de algunos de los agujeros negros estelares de nuestra galaxia: Gaia BH3, un agujero negro que ahora se ha descubierto que es el agujero negro estelar más masivo jamás identificado; Cygnus X-1, el siguiente agujero negro estelar más masivo; y Gaia BH1, el agujero negro más cercano a la Tierra. En el centro de nuestra galaxia se esconde Sagitario A*, un agujero negro supermasivo.
Nótese que, debido a un efecto de proyección, Gaia BH3 se ve más cerca del Sol que Gaia BH1, pero en realidad la primera está más lejos. Es el segundo agujero negro más cercano a la Tierra identificado hasta la fecha.
Crédito:
ESO/L. Calçada/Space Engine (spaceengine.org)
Fuente: Observatorio Europeo Austral
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