Recreación del agujero negro, el primero con masa estelar inactivo de este tipo detectado en un cúmulo globular
Recreación del agujero negro, el primero con masa estelar inactivo de este tipo detectado en un cúmulo globular - ESO/L. Calçada/spaceengine.org

El agujero negro invisible ya no tiene dónde esconderse

El extraño comportamiento de una estrella revela la presencia de un pozo cósmico oculto en un cúmulo gigante a 16.300 años luz

MadridActualizado:

Algo raro pasa en un cúmulo galáctico lejos de la Tierra. Una estrella se comporta de un modo insólito, moviéndose hacia atrás y hacia delante a velocidades de varios cientos de miles de kilómetros por hora, con un patrón que se repite cada 167 días. ¿Qué provoca semejante actuación? Utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, un equipo de astrónomos ha descubierto la poderosa fuerza detrás del alocado baile de la estrella: un agujero negro invisible y oculto, con cerca de cuatro veces la masa del Sol. Se trata del primer pozo cósmico detectado en un cúmulo globular y el primero encontrado por la detección directa de su fuerza gravitacional.

Los cúmulos globulares son enormes esferas de decenas de miles de estrellas que orbitan a la mayoría de las galaxias. Se encuentran entre los sistemas estelares más viejos conocidos en el universo y datan de momentos muy cercanos al comienzo del crecimiento y evolución de la galaxia. Actualmente se sabe que más de 150 pertenecen a la Vía Láctea.

La región central del cúmulo globular de estrellas NGC 3201 en la constelación austral de la Vela
La región central del cúmulo globular de estrellas NGC 3201 en la constelación austral de la Vela - NASA/ESA

Uno de ellos, situado en la constelación meridional de Vela y a 16.300 años luz de nosotros, es NGC 3201, donde se ubica la desconcertante estrella. Benjamin Giesers, de la Universidad Georgia Augusta de Gotinga, Alemania, estaba intrigado por el comportamiento del astro: «Orbitaba alrededor de algo totalmente invisible que tenía una masa de más de cuatro veces la del Sol, ¡solo podía tratarse de un agujero negro! El primero de ellos encontrado en un cúmulo globular observando directamente su fuerza gravitacional», explica. En efecto, como la luz no es capaz de escapar de los agujeros negros debido a la enorme gravedad que ejercen, el principal método para detectarlos es mediante observaciones de emisiones de ondas de radio o de rayos X procedentes del material caliente que los rodea. Pero cuando un agujero negro no está interactuando con la materia caliente y, por tanto, no acumula masa o emite radiación, como en este caso, el agujero negro está «inactivo» y resulta invisible, por lo que se requiere otro método de detección.

Los astrónomos dicen que la relación entre los agujeros negros y los cúmulos globulares es un asunto misterioso. Debido a sus enormes masas y a su gran edad, se cree que estos cúmulos han producido un gran número de agujeros negros de masa estelar, creados a medida que las estrellas masivas explotaban y colapsaban a lo largo de la extensa vida del cúmulo.

Cúmulo globular NGC 3201
Cúmulo globular NGC 3201 - ESO

Más comunes de lo que se creía

Con este nuevo hallazgo, Giesers y su equipo han podido detectar, por primera vez, un agujero negro inactivo en el corazón de un cúmulo globular, uno que, actualmente, no está tragando materia y no está rodeado por un disco brillante de gas. Han podido estimar la masa del agujero negro masivo a través de los movimientos de una estrella capturada por su enorme fuerza gravitacional..

De las propiedades de la estrella observadas se ha determinado que tiene 0,8 veces la masa de nuestro Sol, y la masa de su misteriosa contraparte se ha calculado en alrededor de 4,36 veces masa solar, por lo que, seguramente, se trate de un agujero negro.

Las recientes detecciones de fuentes de radio y de rayos X en cúmulos globulares, así como la detección en 2016 de señales de ondas gravitacionales producidas por la fusión de dos agujeros negros de masa estelar, sugiere que estos agujeros negros, relativamente pequeños, puede ser más comunes de lo que se pensaba en los cúmulos globulares.

«Hasta hace poco se suponía que casi todos los agujeros negros desaparecerían de los cúmulos globulares después de poco tiempo y que sistemas como este ¡ni siquiera deberían existir! Pero, claramente, este no es el caso», concluye Giesers. El hallazgo ayudará a los científicos a comprender la formación de estos cúmulos de estrellas, los agujeros negros y los orígenes de eventos de la ya tan populares ondas gravitacionales, la otra forma de observar el Universo.