Descubierta una nueva familia de agujeros negros

El mapa de nuestro universo cercano cuenta hoy con dos accidentes astronómicos que habían pasado completamente desapercibidos para los astrónomos. Se trata de los dos agujeros negros más cercanos a nuestro planeta.

Sendos agujeros negros, bautizados como Gaia BH1 y Gaia BH2, se encuentran respectivamente ubicados a tan solo 1560 años luz en dirección a la constelación de Ofiuco, y 3.800 años luz en dirección a la constelación del centauro, algo que en términos cósmicos es como decir que se encuentran en el patio trasero del sistema solar. 

Ambos, además, son 10 veces más masivos que nuestra estrella, el Sol, y en ambos casos fueron descubiertos al detectar un extraño movimiento de bamboleo en sus estrellas compañeras, el cual parecía indicar a los científicos que estas se estaban viendo influenciadas por la gravedad de un objeto muy masivo que habría de permanecer oculto. 

Una nueva población de agujeros negros

Hasta hace poco, todos los agujeros negros conocidos por los astrónomos han sido descubiertos por la emisión de luz, generalmente en forma de rayos X o en longitudes de onda de radio, producida por el material atraído por el propio agujero negro. Pero lo que hace especiales a estos agujeros negros, es que son realmente negros ya que únicamente pueden detectarse por sus efectos gravitacionales. 

Otra de las cosas que hace peculiares a estos astros es que la distancia entre el agujero negro y las órbitas de las estrellas a su alrededor son mucho más largas que las de otros sistemas de agujeros negros y estrellas: los llamados binarios de rayos X.

«Los binarios de rayos X, los cuales tienden a ser muy brillantes en términos de rayos X y luz de radio son más fáciles de encontrar», explica el investigador del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y del Instituto Max-Planck de Astronomía, Kareem El-Badry. «Lo que diferencia a este nuevo grupo de agujeros negros de los que ya conocíamos es la amplia separación con sus estrellas compañeras. De hecho, es probable que estos agujeros negros tengan una historia de formación completamente diferente a la de los binarios de rayos X», añade. 

Miles de millones de estrellas en movimiento

Gaia BH1 y Gaia BH2 fueron descubiertos utilizando datos de Gaia. Esta sonda espacial mide con precisión las posiciones y movimientos de miles de millones de estrellas, los cuales en relación al cielo de fondo pueden dar pistas esenciales sobre los objetos que influyen gravitacionalmente en estas, ya se trate de otras estrellas, de exoplanetas y también de agujeros negros.

“La precisión de los datos de Gaia fue esencial para este descubrimiento. Ningún otro instrumento es capaz de tales mediciones», explica Timo Prusti, científico del proyecto Gaia de la ESA. Así, Gaia proporcionó mediciones precisas del movimiento en tres direcciones, pero para comprender con mayor precisión cómo se alejaban y acercaban las estrellas se hicieron necesarias otras mediciones adicionales de la velocidad radial proporcionadas por los observatorios terrestres, las cuales fueron indispensables para corroborar que, efectivamente, estas anomalías en la cinética de las estrellas eran provocadas por un nuevo tipo de agujero negro.

Agujeros negros COMPLETAMENTE invisibles 

Pese a su nombre, no siempre los agujeros negros son completamente invisibles. De hecho, cuando el material circundante de un agujero negro se precipita sobre estos pueden emitir luz ya sea en forma de ondas de radio o rayos X. Así, para descartar completamente la emisión de luz en los nuevos objetos descubiertos los científicos dirigieron al segundo de ellos, Gaia BH2, los ojos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y del radiotelescopio Sudafricano MeerKAT; sin embargo no pudieron detectar ninguna señal.

“Aunque no detectamos nada, esta información es increíblemente valiosa porque nos dice mucho sobre el entorno que rodea a un agujero negro. No detectar ninguna emisión de radio nos pone sobre la pista de que Gaia BH2 es un devorador voraz, ya que no hay muchas partículas cruzando su horizonte de eventos», explica la astrónoma del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Yvette Cendes, quien contribuyó a su detección. «¡No sabemos por qué, pero queremos averiguarlo!”

Estos nuevos tipos de agujeros negros no emiten luz, lo que los hace prácticamente invisibles, probablemente porque están mucho más lejos de sus estrellas compañeras. Tanto que Gaia BH1 y Gaia BH2 tienen las órbitas más separadas de todos los agujeros negros conocidos. Además, el hecho de que también sean los agujeros negros conocidos más cercanos a la Tierra sugiere que todavía hay muchos más agujeros negros similares esperando ser descubiertos. “Esto es muy emocionante porque implica que estos agujeros negros deberían ser comunes en el espacio: de hecho más comunes que los binarios de rayos X, donde el agujero negro y la estrella están más cerca», continúa Cendes. «¡El problema es detectarlos, pero la buena noticia es que Gaia aún está tomando datos, y su próxima publicación, en 2025, nos proporcionará mucha nueva información sobre estos compañeros galácticos”, concluye.