Los Astrónomos Descubren Un Agujero Negro Oculto “cerca” De La Tierra: El Más Cercano Jamás Encontrado A Nuestro Sistema Solar

Agujero negro más cercano del sistema triple

La impresión de este artista muestra las órbitas de los objetos en el sistema triple HR 6819. Este sistema está formado por un binario interno con una estrella (órbita en azul) y un agujero negro recién descubierto (órbita en rojo), así como un tercer objeto, otra estrella, en una órbita más amplia (también en azul). Crédito: ESO / L. Calçada

El objeto invisible tiene dos estrellas compañeras visibles a simple vista.

Un equipo de astrónomos del Observatorio Europeo Austral ( ESO ) y otros institutos ha descubierto una calabozo situada a solo 1000 años luz de la Tierra. El agujero negro está más cerca de nuestro Sistema Solar que cualquier otro encontrado hasta la fecha y forma parte de un sistema triple que se puede ver a simple vista. El equipo encontró evidencia del objeto invisible al rastrear a sus dos estrellas compañeras utilizando el telescopio MPG / ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO en Chile. Dicen que este sistema podría ser solo la punta del iceberg, ya que se podrían encontrar muchos más agujeros negros similares en el futuro.

“Nos sorprendió mucho cuando nos dimos cuenta de que este es el primer sistema estelar con un agujero negro que se puede ver a simple vista”, dice Petr Hadrava, científico emérito de la Academia de Ciencias de la República Checa en Praga y coautor. de la investigación. Ubicado en la constelación de Telescopium, el sistema está tan cerca de nosotros que sus estrellas pueden verse desde el hemisferio sur en una noche clara y oscura sin binoculares ni telescopio. “Este sistema contiene el agujero negro más cercano a la Tierra que conocemos”, dice el científico de ESO Thomas Rivinius, quien dirigió el estudio publicado hoy (6 de mayo de 2020) en Astronomy & Astrophysics .

El equipo originalmente observó el sistema, llamado HR 6819, como parte de un estudio de sistemas de estrellas dobles. Sin embargo, mientras analizaban sus observaciones, se sorprendieron cuando revelaron un tercer cuerpo no descubierto previamente en HR 6819: un agujero negro. Las observaciones con el espectrógrafo FEROS del telescopio MPG / ESO de 2,2 metros en La Silla mostraron que una de las dos estrellas visibles orbita un objeto invisible cada 40 días, mientras que la segunda estrella se encuentra a una gran distancia de este par interior.

Vista de campo amplio HR 6819

Esta vista de campo amplio muestra la región del cielo, en la constelación de Telescopium, donde se puede encontrar HR 6819, un sistema triple que consta de dos estrellas y el agujero negro más cercano a la Tierra jamás encontrado. Esta vista fue creada a partir de imágenes que forman parte del Digitized Sky Survey 2. Si bien el agujero negro es invisible, las dos estrellas en HR 6819 se pueden ver desde el hemisferio sur en una noche clara y oscura sin binoculares ni telescopio. Crédito: ESO / Digital Sky Survey 2. Agradecimiento: Davide De Martin

Dietrich Baade, astrónomo emérito de ESO en Garching y coautor del estudio, dice: “Las observaciones necesarias para determinar el período de 40 días tuvieron que distribuirse en varios meses. Esto solo fue posible gracias al esquema de observación de servicios pionero de ESO bajo el cual el personal de ESO realiza observaciones en nombre de los científicos que las necesitan “.

El agujero negro oculto en HR 6819 es uno de los primeros agujeros negros de masa estelar encontrados que no interactúan violentamente con su entorno y, por lo tanto, parecen verdaderamente negros. Pero el equipo pudo detectar su presencia y calcular su masa estudiando la órbita de la estrella en el par interior. “Un objeto invisible con una masa al menos 4 veces mayor que la del Sol solo puede ser un agujero negro”, concluye Rivinius, quien tiene su sede en Chile.

Los astrónomos han detectado solo un par de docenas de agujeros negros en nuestra galaxia hasta la fecha, casi todos los cuales interactúan fuertemente con su entorno y dan a conocer su presencia liberando poderosos rayos X en esta interacción. Pero los científicos estiman que, a lo largo del Vía láctea Durante su vida, muchas más estrellas colapsaron en agujeros negros cuando terminaron sus vidas. El descubrimiento de un agujero negro silencioso e invisible en HR 6819 proporciona pistas sobre dónde podrían estar los muchos agujeros negros ocultos en la Vía Láctea. “Debe haber cientos de millones de agujeros negros ahí fuera, pero solo conocemos unos pocos. Saber qué buscar debería ponernos en una mejor posición para encontrarlos ”, dice Rivinius. Baade agrega que encontrar un agujero negro en un sistema triple tan cerca indica que estamos viendo solo “la punta de un iceberg emocionante”.

Los astrónomos ya creen que su descubrimiento podría arrojar algo de luz sobre un segundo sistema. “Nos dimos cuenta de que otro sistema, llamado LB-1, también podría ser tan triple, aunque necesitaríamos más observaciones para decirlo con seguridad”, dice Marianne Heida, becaria postdoctoral en ESO y coautora del artículo. “LB-1 está un poco más lejos de la Tierra pero todavía bastante cerca en términos astronómicos, lo que significa que probablemente existan muchos más de estos sistemas. Al encontrarlas y estudiarlas, podemos aprender mucho sobre la formación y evolución de esas estrellas raras que comienzan sus vidas con más de aproximadamente 8 veces la masa del Sol y las terminan en una explosión de supernova que deja un agujero negro ”.

Los descubrimientos de estos sistemas triples con un par interno y una estrella distante también podrían proporcionar pistas sobre las violentas fusiones cósmicas que liberan ondas gravitacionales lo suficientemente potente como para ser detectado en la Tierra. Algunos astrónomos creen que las fusiones pueden ocurrir en sistemas con una configuración similar a HR 6819 o LB-1, pero donde el par interno está formado por dos agujeros negros o por un agujero negro y un estrella neutrón . El objeto externo distante puede impactar gravitacionalmente al par interno de tal manera que desencadena una fusión y la liberación de ondas gravitacionales. Aunque HR 6819 y LB-1 tienen solo un agujero negro y ninguna estrella de neutrones, estos sistemas podrían ayudar a los científicos a comprender cómo pueden ocurrir colisiones estelares en sistemas de estrellas triples.

Ubicación del Telescopium Constellation HR 6819

Este gráfico muestra la ubicación del triple sistema HR 6819, que incluye el agujero negro más cercano a la Tierra, en la constelación de Telescopium. Este mapa muestra la mayoría de las estrellas visibles a simple vista en buenas condiciones y el sistema en sí está marcado con un círculo rojo. Si bien el agujero negro es invisible, las dos estrellas en HR 6819 se pueden ver desde el hemisferio sur en una noche oscura y clara sin binoculares ni telescopio. Crédito: ESO, IAU y Sky & Telescope

Esta investigación se presentó en el artículo “Un sistema triple a simple vista con un agujero negro no creador en el binario interno”, publicado hoy en Astronomy & Astrophysics .

Referencia: “Un sistema triple a simple vista con un agujero negro no creador en el binario interno” por Th. Rivinius, D. Baade, P. Hadrava, M. Heida y R. Klement, 6 de mayo de 2020, Astronomy & Astrophysics .
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202038020

El equipo está compuesto por Th. Rivinius (Observatorio Europeo Austral, Santiago, Chile), D. Baade (Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania [ESO Alemania]), P. Hadrava (Instituto Astronómico, Academia de Ciencias de la República Checa, Praga, República Checa), M Heida (ESO Alemania) y R. Klement (The CHARA Array de la Universidad Estatal de Georgia, Observatorio Mount Wilson, Mount Wilson, EE. UU.).

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