El agujero negro más cercano

Cuando un agujero negro interactúa con su entorno es fácilmente localizable. Suele formarse un disco de acreción a su alrededor que emite en prácticamente todas las longitudes de onda. Además, también puede mostrar dos jets de materia que emergen de la línea del eje de rotación. Pero puede no suceder nada de esto por lo que resultaría más difícil de detectar. Y eso es lo que ha ocurrido para localizar el agujero negro más cercano hasta ahora. Ni disco ni jet.

Para detectarlo, un equipo de astrónomos observaba el cielo con el objetivo de analizar sistemas binarios de estrellas. Cuando se encontraron con HR 6819, apreciaron algo extraño en su par de estrellas: orbitaban a un punto donde nada parecía haber. Tras este desconcertante resultado observaron este sistema con el espectrógrafo FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) del telescopio MPG/ESO en La Silla (Chile).

Con los datos obtenidos con FEROS apreciaron que la estrella más interna completaba un giro cada 40 días. «Las observaciones necesarias para determinar el período de 40 días tuvieron que extenderse durante varios meses», comenta Dietrich Baade, astrónomo emérito de ESO en Garching y coautor del estudio (Rivinius, 2020) publicado en Astronomy & Astrophysics. Por otro lado, la otra estrella del sistema binario está mucho más alejada y tarda mucho más en completar una vuelta.

Agujero negro y además… ¡muy cercano!

Con los datos obtenidos de dinámica orbital de la estrella más interna obtuvieron su velocidad de giro. Se mueve a 61,3 Km/s. También obtuvieron su masa: 5,0 veces la del Sol. Así determinaron que tenía una compañera «no visible» con una masa de 4,2 masas solares. Con todo esto, lo más plausible es que se trate de un agujero negro de masa estelar. Eso sí, no interactúa con esa estrella a nivel de materia por lo que no ha creado ni disco de acreción ni jets.

Además, las dos estrellas que acompañan a este agujero negro están muy cerca de nosotros: unos 1 000 años luz. Están tan cerca que son visibles a simple vista desde el hemisferio sur. Concretamente, hay que mirar a la constelación de Telescopium.

Un agujero negro silencioso e invisible

Es muy extraño encontrar este tipo de agujeros negros que no muestran evidencias visuales. La mayoría de ellos se detectan precisamente por eso. De hecho, de los veinte y tantos agujeros negros que se conocen en la Vía Láctea, la inmensa mayoría de ellos muestran estas «consecuencias visibles». Éste sin embargo, se ha detectado debido al movimiento de estrellas cercanas.

El descubrimiento de este agujero negro silencioso e invisible invita a reflexionar: «Debe haber cientos de millones de agujeros negros por ahí. Saber qué buscar debería facilitarnos la tarea de encontrarlos», afirma Thomas Rivinius, autor principal del artículo.

LB-1: otro posible sistema triple

Este descubrimiento puede ofrecer una primera aproximación al análisis de otro sistema: LB-1. Presenta dos estrellas pero también podría ser triple. «LB-1 está un poco más lejos de la Tierra, pero todavía lo bastante cerca en términos astronómicos, lo cual significa que probablemente existen muchos más sistemas como este [en referencia a HR 6819]», confirma Marianne Heida, becaria postdoctoral de ESO y coautora del artículo.

Laboratorio para estudiar las ondas gravitacionales

Los descubrimientos de estos sistemas triples compuestos por un par interior de estrellas y una estrella externa también proporcionarán pistas sobre algunas fusiones cósmicas. Concretamente las que acarrean la liberación de ondas gravitacionales que pueden ser detectadas en la Tierra. Se sabe que ya ocurren en sistemas de este tipo, similares a HR 6819 o LB-1. En los casos de ondas gravitacionales el par interno puede estar compuesto por:

• Dos agujeros negros
• Un agujero negro y una estrella de neutrones
• Dos estrellas de neutrones.

En estos sistemas triples susceptibles de generar ondas gravitacionales, el objeto exterior podría influir gravitatoriamente en el par interno. Esto podría desencadenar una fusión y esta liberación de ondas gravitacionales, tal y como ya se ha visto en algunos casos. Y aunque HR 6819 y LB-1 no son estrictamente similares a esos casos, sí que podrían ayudar a comprender cómo pueden tener lugar esas colisiones en sistemas triples.

Referencias

• eso2007 (2020). «ESO Instrument Finds Closest Black Hole to Earth». ESO Science Release (Ver).
• eso2007es (2020). «Un instrumento de ESO detecta el agujero negro más cercano a la Tierra». ESO Comunicado Científico (Ver).
• Rivinius, T. et al (2020). «A naked-eye triple system with a nonaccreting black hole in the inner binary* **». Astronomy & Astrophysics, 637 – L3. DOI: 10.1051/0004-6361/202038020 (Ver) (PDF).