Detectan el primer agujero negro fuera de control en la Vía Láctea

Un grupo de astrofísicos liderado por Kailash Sahu, del Space Telescope Science Institute (STScI), en Estados Unidos, ha informado la primera detección inequívoca y medición de masa de un agujero negro aislado y nómada: se trata de una estructura que se traslada a una increíble velocidad por la Vía Láctea, con una masa levemente superior al equivalente de siete masas solares. El agujero negro fue detectado en una zona de la galaxia ubicada a alrededor de 5.200 años luz de distancia de nuestro planeta. 

Según indicaron los científicos en el nuevo estudio, publicado recientemente en arXiv y presentado para su publicación en The Astrophysical Journal, el agujero negro errante se mueve a una velocidad aproximada de 45 kilómetros por segundo. Los astrónomos sostienen en las conclusiones de la investigación que la estructura detectada se trata con seguridad de un agujero negro de masa estelar (BH) aislado, porque no emite luz detectable según el análisis de microlente gravitacional. Además, posee una masa mayor que la posible para una enana blanca o una estrella de neutrones. 

Descubriendo objetos “invisibles” 

De acuerdo a un artículo publicado en Science Alert, existirían entre 10 y 1.000 millones de agujeros negros de masa estelar viajando silenciosamente por la galaxia, pero el problema es que son virtualmente invisibles. Solamente se dejan ver con relativa facilidad si pueden capturar algún tipo de material galáctico a partir de la atracción de su campo gravitatorio. De lo contrario, su detección es sumamente compleja. 

Sin embargo, los investigadores estadounidenses han logrado superar exitosamente el desafío, gracias a datos aportados por el Telescopio Espacial Hubble (HST) de la NASA. La región de la Vía Láctea en la que se concretó el descubrimiento fue estudiada mediante el fenómeno conocido como microlente gravitacional: el mismo permite detectar objetos que van desde la masa de un planeta hasta la masa de una estrella, independientemente de la luz que emitan. Es por eso una de las pocas posibilidades de identificar a estos agujeros negros errantes.

El fenómeno denominado lente gravitacional se forma cuando la luz que emiten objetos distantes y brillantes se curva alrededor de un objeto masivo, ubicado entre el objeto emisor y un cuerpo receptor, que refleja la luz. Gracias a esto, los astrónomos pueden descubrir la presencia de cuerpos o estructuras que de otra forma pasarían desapercibidos, ya que no emiten luz propia o la misma es muy tenue. Los eventos de microlente gravitacional han llevado a la detección de exoplanetas y estrellas y, en este caso, a la identificación del agujero negro errante.

Leves cambios en la luz de una estrella distante

De esta forma, analizando los cambios en la luz procedente de una estrella localizada mucho más lejos de la Tierra que el propio agujero negro, los científicos no solamente pudieron descubrirlo, sino también precisar algunas de sus principales características. Vale destacar que los investigadores sostienen además que es probable que el agujero negro nómada haya sufrido un "golpe" natal a partir de una explosión de supernova, el estallido que ocurre luego del colapso de una estrella masiva. 

Esto significa que el agujero negro habría sido lanzado al espacio a partir de la fuerza de la explosión de su propia estrella anfitriona, generando que el objeto esté a la deriva a través de una región del espacio de alta densidad. Se sabe que los agujeros negros de masa estelar se forman por el colapso gravitacional de una estrella masiva al final de su vida, que se aprecia mediante una supernova o una explosión de rayos gamma: ahora, la primera detección de un agujero negro de este tipo permitirá seguir profundizando en sus características más importantes, como así también en sus funciones en la dinámica de la galaxia. 

Referencia

An Isolated Stellar-Mass Black Hole Detected Through Astrometric Microlensing. Kailash C. Sahu et al. ArXiv (2022).