Descubren en nuestra galaxia un agujero negro tan descomunal que no debería existir

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Su gigantesca masa, 70 veces mayor que la del Sol, es mucho mayor de lo que se creía posible.

Acreción de gas en un agujero negro estelar desde su estrella compañera azul - YU JINGCHUAN, PLANETARIO DE PEKÍN

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, contiene unos 100 millones de agujeros negros estelares, unos cuerpos cósmicos formados por el colapso de estrellas masivas y tan densos que ni la luz puede escapar. Hasta ahora, los científicos habían estimado que la masa de cada uno de esos agujeros negros no era más de 20 veces mayor que la del Sol. Pero se equivocaban. Un equipo internacional liderado el el Observatorio Astronómico Nacional de China ha descubierto uno mucho más gigantesco. Y completamente inesperado. El coloso, con una masa 70 veces mayor, se encuentra a 15.000 años luz de la Tierra. 

El hallazgo, dado a conocer en el último numero de la revista «Nature», fue una gran sorpresa. «Los agujeros negros de tal masa ni siquiera deberían existir en nuestra galaxia, de acuerdo con la mayoría de los modelos actuales de evolución estelar», asegura el profesor Jifeng Liu, responsable del trabajo. «Pensamos que las estrellas muy masivas con la composición química típica de nuestra galaxia deben arrojar la mayor parte de su gas en poderosos vientos estelares a medida que se acercan al final de su vida. Por lo tanto, no deberían dejar un remanente tan masivo. LB-1 (como ha sido bautizado el agujero negro) es el doble de masivo de lo que creíamos posible. Ahora los teóricos tendrán que asumir el desafío de explicar su formación», explica.

Una aguja en un pajar

Hasta hace solo unos años, los agujeros negros estelares solo se podían descubrir cuando tragaban gas de una estrella compañera. Este proceso crea potentes emisiones de rayos X, detectables desde la Tierra, que revelan la presencia del objeto colapsado. Sin embargo, la gran mayoría de los agujeros negros estelares en nuestra galaxia no participan en un banquete cósmico y, por lo tanto, no emiten rayos X reveladores. Como resultado, solo alrededor de dos docenas de agujeros negros estelares galácticos han sido bien identificados y medidos.Para contrarrestar esta limitación, Liu y sus colaboradores examinaron el cielo con el telescopio espectroscópico LAMOST de China, buscando estrellas que orbitan un objeto invisible, arrastradas por su gravedad.

Esta técnica de observación fue propuesta por primera vez por el científico inglés John Michell en 1783, pero solo se ha hecho factible con las recientes mejoras tecnológicas en telescopios y detectores. Aún así, la hazaña es como buscar una aguja en un pajar: solo una estrella de cada mil puede estar rodeando un agujero negro.

Después del descubrimiento inicial, se utilizaron los telescopios ópticos más grandes del mundo, el  Gran Telescopio Canarias (Grantecan) de 10,4 m en La Palma y el telescopio Keck I de 10 m en Hawái, para determinar los parámetros físicos del sistema. Según los autores, los resultados fueron fantásticos: se vio una estrella ocho veces más pesada que el Sol orbitando un agujero negro de 70 masas solares, cada 79 días.

Ondas gravitacionales

El descubrimiento de LB-1 encaja muy bien con otro gran avance en astrofísica. Recientemente, los observatorios de ondas gravitacionales LIGO y Virgo han comenzado a captar  ondas en el espacio-tiempocausadas por colisiones de agujeros negros en galaxias distantes. Curiosamente, los agujeros negros involucrados en tales colisiones también son mucho más grandes de lo que anteriormente se consideraba típico.

La observación directa de LB-1 demuestra que esta población de agujeros negros estelares demasiado masivos existe incluso en nuestro propio «patio trasero». «Este descubrimiento nos obliga a volver a examinar nuestros modelos de cómo se forman los agujeros negros de masa estelar», afirma el director de LIGO, David Reitze, de la Universidad de Florida en los Estados Unidos.

«Este notable resultado junto con las detecciones LIGO-Virgo de colisiones de agujeros negros binarios durante los últimos cuatro años realmente apunta hacia un renacimiento en nuestra comprensión de la astrofísica de agujeros negros», señala Reitze.