Agujero negro ‘Aguja en un pajar’ descubierto en una galaxia cercana
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Los científicos han descubierto un ejemplo de un agujero negro que debería ser extremadamente común pero que es bastante difícil de encontrar.
El desafío de descubrir lo que los astrónomos llaman inactivo agujeros negros proviene del hecho de que estos objetos no se alimentan activamente de materia como fuel, polvo o materials estelar despojado de una estrella compañera. Sin alimentación, estos agujeros negros no emiten rayos X, que los científicos usan para detectar agujeros negros típicos. El nuevo descubrimiento podría tener ramificaciones para comprender cómo estrellas colapsar al closing de sus vidas, según los investigadores.
«Identificamos una aguja en un pajar», dijo Tomer Shenar, astrofísico de la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos y autor principal de la nueva investigación. la declaración (se abre en una pestaña nueva) .
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Shenar y sus colegas descubrieron un agujero negro de masa estelar que contiene unas nueve veces la masa del sol y está ubicado en la Nebulosa de la Tarántula, una región de formación estelar de una galaxia vecina a la nuestra, la Gran Nube de Magallanes. El agujero negro orbita alrededor de una enorme estrella azul con una masa equivalente a 25 soles; el dúo forma un sistema binario que se ha denominado VFTS 243.
A pesar de que se espera que existan miles de millones de agujeros negros inactivos en casi todas las galaxias, esta es la primera detección inequívoca de un agujero negro de masa estelar inactivo fuera de la galaxia. vía Láctea.
Este agujero negro también puede ser extraordinario por otra razón. Los agujeros negros de masa estelar normalmente se forman cuando las estrellas masivas se quedan sin el flamable necesario para continuar la fusión nuclear. El closing de la fusión también pone fin a la presión exterior que sostiene a la estrella contra el colapso gravitacional completo. El llamado colapso del núcleo que sigue suele ir acompañado de una explosión cósmica masiva llamada Tremendous nueva que hace volar las capas exteriores de la estrella.
Sin embargo, la situación del agujero negro en VFTS 243 parece ser diferente, sin rastros visibles de supernova tras el colapso de la estrella.
«La estrella que formó el agujero negro en VFTS 243 parece haberse derrumbado por completo, sin señales de una explosión previa», dijo Shenar. «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».
La ‘policía del agujero negro’
El descubrimiento de un agujero negro de este tipo por parte de este equipo explicit de científicos puede sorprender a la comunidad astronómica.
El equipo generalmente trabaja para refutar la existencia de agujeros negros potenciales, en lugar de confirmarlos. Esta tendencia le ha valido a la tripulación el apodo juguetón de «la policía del agujero negro», con el coinvestigador Kareem El-Badry del Centro de Astrofísica de Harvard y el Smithsonian apodado «el destructor del agujero negro» por Shenar.
«Cuando Tomer [Shenar] me pidió que verificara dos veces sus hallazgos, tenía mis dudas”, dijo El-Badry. “Pero no pude encontrar una explicación believable para los datos que no involucraran un agujero negro”.
El descubrimiento de VFTS 243 requirió que el equipo analizara los datos recopilados durante seis años. Telescopio muy grande (VLT), que se encuentra en la región del desierto de Atacama en el norte de Chile. En estos datos, los científicos probaron 1.000 estrellas masivas en la región de la Nebulosa de la Tarántula de la Gran Nube de Magallanes para descubrir si alguna de estas estrellas podría tener un compañero de agujero negro inactivo.
Para cada estrella, el equipo analizó su espectro, que mide la cantidad de luz que emite una estrella en determinadas longitudes de onda. Y en los datos de VFTS 243, los investigadores detectaron peculiaridades en la órbita de la estrella, como las causadas por una compañera compacta pero masiva.
Aún así, la «policía del agujero negro» está dejando espacio para que otros científicos asuman su papel routine.
«Por supuesto, espero que otros en el campo analicen cuidadosamente nuestro análisis y traten de inventar modelos alternativos», dijo El-Badry.
Los hallazgos del equipo se discuten en el papel (se abre en una pestaña nueva) publicado el lunes (18 de julio) en la revista Nature Astronomy.
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