Este agujero negro recién descubierto es un 'bicho raro': dormido y fuera de nuestra galaxia

Cuando todavía se está digiriendo la primera remesa de impresionantes imágenes que envió el telescopio James Webb, la exploración espacial se ha encontrado con un nuevo e interesante hallazgo astronómico: un agujero negro que se encuentra 'dormido'. El equipo de expertos internacionales que ha dado con este 'bicho raro' lo ha encontrado en una galaxia vecina a la nuestra, en la conocida como Gran Nube de Magallanes. Este descubrimiento puede ofrecer una nueva visión acerca del proceso de formación de estos astros, ya que a diferencia de otros casos, la estrella que dio origen a este nuevo agujero negro, bautizado como VFTS-243, se desvaneció sin ningún signo de una poderosa explosión, un fenómeno especialmente raro.

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Durante años, este grupo de investigadores, conocido como 'la policía del agujero negro', se ha dedicado a desautorizar todo tipo de potenciales hallazgos. “Como investigador que ha desacreditado los agujeros negros potenciales en los últimos años, era extremadamente escéptico con respecto a este descubrimiento”, comenta Tomer Shenar, líder del proyecto, quien comenzó el estudio en KU Leuven, en Bélgica. El escepticismo fue compartido por el coautor Kareem El-Badry, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian en los EEUU, a quien Tomer Shenar llama el "destructor de agujeros negros". Por primera vez, ambos celebran la existencia de un agujero negro real.

¿Cómo se forma un agujero de masa estelar?

Los agujeros negros son los restos fríos de antiguas estrellas tan densas que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, es capaz de escapar a su poderosa fuerza gravitatoria. Mientras muchas de ellas acaban como enanas blancas o estrellas de neutrones, los agujeros negros reflejan la última fase en la evolución de enormes estrellas que fueron al menos de 10 a 15 veces más grandes que nuestro Sol.

Existen diferentes tamaños en estos cuerpos celestes. Cuando las estrellas masivas llegan al final de su vida, colapsan por su propia gravedad, dando lugar a la famosa supernova. Dentro de un sistema binario, formado por dos estrellas, este proceso deja un agujero negro en órbita junto a una estrella compañera luminosa. Se considera que un agujero negro está 'dormido' si no emite altos niveles de radiación de rayos X. “Es increíble que apenas conozcamos agujeros negros inactivos, dado lo comunes que los astrónomos creen que son”, explica el coautor del proyecto Pablo Marchant, de KU Leuven. El agujero negro recién descubierto tiene al menos nueve veces la masa de nuestro Sol y orbita una estrella azul caliente que pesa 25 veces la masa de este.

¿Qué tiene de especial este descubrimiento?

Tras varios años de búsqueda incansable, este equipo de expertos considera este agujero negro como "un candidato convincente" para estar 'dormido'. Se trata de astros difíciles de encontrar, ya que no interactúan casi con su entorno. En este artículo, los expertos explican cómo la estrella que formó este agujero parece haberse derrumbado por completo, sin señales de una explosión previa. "La evidencia de este escenario de 'colapso directo' ha surgido recientemente, pero nuestro estudio podría decirse que proporciona una de las indicaciones más directas. Esto tiene enormes implicaciones para el origen de las fusiones de agujeros negros en el cosmos", afirma Shenar. Hasta ahora, los astrónomos creían que los agujeros negros de masa estelar se formaban cuando el núcleo de una estrella moribunda colapsaba, pero este nuevo estudio hace dudar de si este proceso va acompañado o no de una gran explosión.

¿Cómo se ha realizado?

Para poder encontrar VFTS-243, los equipos colaboradores tuvieron que buscar cerca de 1.000 estrellas masivas, dentro de la Nebulosa de la Tarántula (Nube de Magallanes). Un paisaje cósmico situado a 160.000 años luz de distancia, lleno de cúmulos estelares, nubes de gas resplandecientes, así como de restos de multitud de explosiones de supernovas. Los datos utilizados han sido recogidos durante seis largos años (2008-2014) de varias observaciones procedentes del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), el Observatorio Real (ahora en la Agencia Espacial Europea) y datos adicionales del programa Binary Monitoring.

El descubrimiento ha sido presentado en un artículo de la revista 'Nature Astronomy' bajo el título de "An X-ray quiet black hole born with a negligible kick in a massive binary of the Large Magellanic Cloud" ("Un agujero negro silencioso de rayos X nacido con una patada insignificante en un binario masivo de la Gran Nube de Magallanes"), y cuenta con la financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) dentro del marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.

Este incansable equipo espera que su trabajo, ya publicado en la revista, permita descubrir otros agujeros con estas características, teniendo en cuenta que podrían existir miles en la Vía Láctea y en la Gran Nube de Magallanes.