Detectan un enorme agujero negro dormido en nuestra galaxia

El agujero negro de masa estelar más monstruoso de la Vía Láctea es un gigante dormido que acecha cerca de la Tierra, según un nuevo estudio. Con una masa casi 33 veces mayor que la del Sol, esta colosal estructura cósmica yace oculta a menos de 2.000 años luz de nuestro planeta, en la constelación del Águila.

Un equipo internacional de científicos ha utilizado datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) para descubrir un agujero negro dormido y de enormes dimensiones en la Vía Láctea, que se trata del más masivo de origen estelar identificado hasta el momento en nuestra galaxia. Según el nuevo estudio, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, el descubrimiento desafía nuestra comprensión sobre la evolución de las estrellas masivas.

Un gigante que no es tan fácil de ver

Sabemos que la materia de un agujero negro es tan densa que nada puede escapar de su inmensa atracción gravitacional, ni siquiera la luz. La gran mayoría de los agujeros negros de masa estelar que se conocen devoran material de una compañera estelar cercana, que cae al agujero negro y genera diferentes emisiones. Sin embargo, cuando el agujero negro no está lo suficientemente cerca de una estrella, la estructura no emite luz ni energía y, por lo tanto, el agujero negro es extremadamente difícil de detectar.

Este tipo de agujero negro “dormido” o inactivo puede identificarse al inducir un movimiento en otra estrella ligada a su órbita, siempre y cuando se disponga de un instrumento astrométrico muy sensible, como en el caso de la sonda espacial Gaia. Según una nota de prensa de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, que cuenta con varios de sus científicos dentro del grupo de astrónomos que concretó el hallazgo, los investigadores descubrieron de esta forma a Gaia BH3, ubicado a 1.926 años luz de la Tierra, dentro de la constelación del Águila.

El descubrimiento de Gaia BH3 es muy interesante por su masa, casi 33 veces mayor que la del Sol. Hasta el momento, solo se habían detectado agujeros negros tan masivos en galaxias lejanas, gracias a las observaciones de ondas gravitacionales realizadas por el consorcio LIGO/Virgo. Por el contrario, la masa promedio de los agujeros negros de origen estelar conocidos en nuestra galaxia es de aproximadamente 10 masas solares.

Un nuevo récord

Antes de la identificación de Gaia BH3, el récord le pertenecía a un agujero negro en la constelación de Cygnus (Cyg X-1), con una magnitud de alrededor de 20 masas solares. En tanto, con una órbita que representa 16 veces la distancia entre el Sol y la Tierra, la estrella compañera del enorme agujero negro, BH3, es un caso algo extraño: se trata de una vieja estrella gigante en el halo estelar galáctico, que se mueve en dirección opuesta a las estrellas del disco galáctico.

De acuerdo a los científicos, su trayectoria indica que esta estrella probablemente formó parte de una pequeña galaxia devorada por la Vía Láctea hace más de 8 mil millones de años. La estrella contiene muy pocos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, indicando que la progenitora de Gaia BH3 podría haber sido también una estrella masiva muy pobre en elementos pesados.

Por último, el descubrimiento apoya la teoría de que los agujeros negros de gran masa observados mediante detecciones de ondas gravitacionales fueron producidos por el colapso de estrellas masivas primitivas, pobres en elementos pesados. Estas estrellas habrían evolucionado de forma diferente a aquellas que se ubican en el disco galáctico y en las proximidades del Sol. Fueron capaces de retener la mayor parte de su masa hasta el final de su evolución: al agotar el combustible de sus núcleos, colapsaron para dar forma a colosales agujeros negros.

Referencia

Discovery of a dormant 33 solar-mass black hole in pre-release Gaia astrometry. Gaia Collaboration: P. Panuzzo et al. Astronomy & Astrophysics (2024). DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202449763