Descubren un agujero negro errante y solitario a 5.000 años luz de la Tierra

A 5.000 años luz de la Tierra, los astrónomos han sorprendido a un agujero negro errante y solitario, del tamaño de 7 masas solares, pasando delante de una estrella a 150.000 kilómetros por hora. Puede haber 100 millones más en toda la Vía Láctea.

Investigadores del Instituto Niels Bohr (NBI) de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, junto a colegas de distintas partes del mundo, concretaron la primera detección de un agujero negro errante en la Vía Láctea, localizado aproximadamente a 5.000 años luz de distancia de la Tierra. El hallazgo fue posible al combinar las observaciones realizadas en Chile, con el telescopio del observatorio La Silla de ESO, y el trabajo del Telescopio Espacial Hubble, de la NASA. 

Según una nota de prensa, la dificultad del descubrimiento puede compararse con encontrar una aguja en un pajar. Como los agujeros negros no emiten luz propia, son extremadamente difíciles de detectar: la identificación fue posible al enfocar la mirada hacia un gran conjunto de estrellas ubicadas sobre el centro galáctico. 

Solo uno entre millones

Para descubrir al agujero negro solitario, los científicos midieron el brillo y el desvanecimiento temporal de la luz de un estrella de fondo, mientras el agujero negro pasaba velozmente frente a ella, a una distancia aproximada de 19.000 años luz. Con esa información, y utilizando las ecuaciones de la teoría de la relatividad general de Einstein, los investigadores lograron calcular que el agujero negro errante posee aproximadamente 7 masas solares y que se desplazaba a 150.000 kilómetros por hora. 

No se trata de un ejemplo único: los científicos creen que existen alrededor de 100 millones de agujeros negros errantes, entre los 100 mil millones de estrellas que componen la Vía Láctea. Se generan en las explosiones de supernova: luego del estallido, comienzan a vagar en forma solitaria a través del espacio interestelar. El nuevo estudio fue publicado en ArXiv y aceptado para su publicación en Astrophysical Journal.

Tanto este descubrimiento como la esperanza de encontrar otros agujeros negros solitarios se sustentan en el fenómeno llamado microlente gravitacional, que se utiliza para estudiar estrellas, exoplanetas y agujeros negros. Hasta el momento, los astrónomos han registrado 20.000 eventos de microlente gravitacional: las teorías indican que solo uno de cada 1.500 de estos eventos es causado por un agujero negro errante.

El eco de un brillo

¿Cómo se produce? Como se detectó en este caso, la luz de una estrella ubicada por detrás del agujero negro es desviada momentáneamente por el propio agujero negro, que pasa frente a ella. La poderosa gravitación del agujero negro deja una “huella digital única” en la desviación de la luz de la estrella, confirmando así su existencia y permitiendo a los científicos precisar sus principales condiciones. Este mismo método es empleado para descubrir exoplanetas, que también presentan un escaso brillo.

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Por último, los investigadores resaltaron que hasta el momento todas las masas de los agujeros negros se han medido en los llamados sistemas binarios, donde el agujero negro forma un par con una estrella, y su gravitación se mantiene controlada en ese contexto. La nueva investigación marca la primera vez que se mide la masa de un agujero negro aislado y solitario, abriendo un nuevo escenario para el estudio de estas misteriosas estructuras cósmicas.

Referencia

An isolated mass gap black hole or neutron star detected with astrometric microlensing. Casey Y. Lam et al. ArXiv (2022). Aceptado para su publicación en Astrophysical Journal. DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2202.01903