Los astrónomos encuentran una estrella similar al Sol que orbita un agujero negro cercano

 

 

 

Los astrónomos encuentran una estrella similar al Sol que orbita un agujero negro cercano


Astronomía


24 de Septiembre del 2022 a las 05:10 PM


Prieto Payano


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Los astrónomos encuentran una estrella similar al Sol que orbita un agujero negro cercano

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Un equipo internacional de astrónomos analizó los datos obtenidos por la sonda Gaia de la Agencia Espacial Europea y descubrieron una estrella similar al Sol con extrañas características orbitales.


En 1916, Karl Schwarzschild teorizó sobre la existencia de agujeros negros como un análisis de las ecuaciones de campo de Einstein para su teoría general de la relatividad. A mediados del siglo XX, los astrónomos detectaron por primera vez los agujeros negros utilizando métodos indirectos, que incluían observar sus efectos en los objetos y el espacio circundantes. Desde la década de 1980, los científicos han estado estudiando los agujeros negros supermasivos (SMBH), los centros de las galaxias más masivas del universo. En abril de 2019, la colaboración Event Horizon Telescope (EHT) lanzó la primera imagen SMBH.


Estas observaciones son una oportunidad para probar las leyes de la física en las condiciones más extremas y proporcionar información sobre las fuerzas que dan forma al universo. Según un estudio reciente, un equipo de investigación internacional se basó en datos del Observatorio Gaia de la ESA para observar una estrella similar al Sol con extrañas características orbitales. Debido a la naturaleza de su órbita, el equipo concluyó que debe ser parte de un sistema binario de agujeros negros. Esto lo convierte en el agujero negro más cercano a nuestro sistema solar e implica la existencia de una población considerable de agujeros negros inactivos en nuestra galaxia.


La investigación fue dirigida por Kareem El-Badry, miembro de la Sociedad de Harvard en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) y el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA). A él se unieron investigadores de varias universidades. Se publicará un artículo que describe sus hallazgos en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Como explicó El-Badry a Universe Today por correo electrónico, las observaciones son parte de una campaña más amplia para identificar los agujeros negros inactivos que acompañan a las estrellas normales de la Vía Láctea. «He estado buscando agujeros negros inactivos durante los últimos cuatro años utilizando una amplia gama de conjuntos de datos y métodos», dijo. «Mis intentos anteriores arrojaron una colección diversa de binarios que se hacen pasar por agujeros negros, pero esta fue la primera vez que la búsqueda dio sus frutos».

 


Gaia BH1 es una estrella similar al Sol que orbita junto con un agujero negro estimado en 10 veces la masa del Sol.


Para el estudio, El-Badry y sus colegas se basaron en datos obtenidos por el Observatorio Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA). La misión ha pasado casi una década midiendo las posiciones, distancias y movimientos propios de casi mil millones de objetos astronómicos, incluidas estrellas, planetas, cometas, asteroides y galaxias. Mediante el seguimiento del movimiento de los objetos alrededor del centro de la galaxia (una técnica llamada astrometría), la misión Gaia tiene como objetivo construir el catálogo 3D del espacio más preciso jamás creado.


Para sus propósitos, El-Badry y sus colegas examinaron 168.065 estrellas de Gaia Data Release 3 (GDR3) que parecen tener órbitas de dos objetos. Su análisis identificó a un candidato particularmente prometedor, un tipo G (estrella amarilla) llamado Gaia DR3 4373465352415301632; para sus propósitos, el equipo lo denominó Gaia BH1. Basándose en su solución orbital observada, El-Badry y sus colegas determinaron que esta estrella debe tener un compañero binario de agujero negro. Dijo El-Badry:


“Los datos de Gaia restringen la forma en que la estrella se mueve por el cielo, representando una elipse mientras orbita el agujero negro. El tamaño y el período de la órbita nos dan un límite para la masa de su compañero invisible: alrededor de 10 masas solares. Para confirmar La solución de Gaia Ya fue correcta y descartó otras alternativas además de los agujeros negros, y realizamos observaciones espectroscópicas de la estrella con varios otros telescopios. Esto reforzó nuestras limitaciones sobre la masa de la estrella compañera, lo que sugiere que, de hecho, estaba ‘oscura'”. Todo sobre el cafe


Para confirmar sus observaciones, el equipo analizó las mediciones de velocidad radial de Gaia BH1 desde múltiples telescopios. Esto incluyó el espectrómetro Echelle de alta resolución (HIRES) del Observatorio W. M. Keck, el espectrógrafo óptico de rango extendido alimentado por fibra (FEROS) del telescopio MPG/ESO, el espectrógrafo X-Shooter del Very Large Telescope (VLT), los espectrógrafos multiobjeto Gemini (GMOS), el espectrógrafo Magellan Echellette (MagE) y el telescopio espectroscópico de fibra multiobjeto de área de cielo grande (LAMOST).


Similar al método utilizado para encontrar exoplanetas (espectroscopia Doppler), los espectros proporcionados por estos instrumentos permitieron al equipo de investigación observar y medir las fuerzas gravitatorias que afectan sus órbitas. Estas observaciones de seguimiento confirmaron la solución orbital de Gaia BH1, con una estrella compañera de unas 10 masas solares coorbitándola. Como indicó El-Badry, estos hallazgos podrían constituir el primer agujero negro en la Vía Láctea que no se observó en función de sus emisiones de rayos X u otras liberaciones energéticas.

 


«Los modelos predicen que la Vía Láctea contiene alrededor de 100 millones de agujeros negros. Pero solo hemos observado unos 20 de ellos. Todos los anteriores que hemos observado están en ‘binarios de rayos X’: el agujero negro se está comiendo una estrella compañera , y brilla intensamente en rayos X a medida que la energía potencial gravitatoria de ese material se convierte en luz. Pero estos solo representan la punta del iceberg: una población mucho mayor puede estar al acecho, escondida en binarios más ampliamente separados. El descubrimiento de Gaia BH1 brilla luz temprana sobre esta población».


Los astrónomos encuentran una estrella similar al Sol que orbita un agujero negro cercano


Si se confirma, estos hallazgos podrían significar que hay una población robusta de agujeros negros inactivos en la Vía Láctea. Esto se refiere a agujeros negros que no son evidentes a partir de discos brillantes, ráfagas de radiación o chorros de hipervelocidad que emanan de sus polos (como suele ser el caso de los cuásares). Si estos objetos son ubicuos en nuestra galaxia, las implicaciones para la evolución estelar y galáctica podrían ser profundas. Sin embargo, es posible que este agujero negro inactivo en particular sea un valor atípico y no indicativo de una población más grande.


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Astronomía, Espacio, Universo.




 



   


   


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