Por tercera vez, el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea ha logrado detectar un agujero negro. Gaia BH3, como se le llama, es el agujero negro estelar más masivo con 33 masas solares. Los datos de observación muestran una posición ligeramente fluctuante de una estrella de baja masa en el cielo. El sistema está situado en la constelación de Aquila y está a unos 2.000 años luz de la Tierra. La estrella de baja masa orbita en 11,6 años un objeto completamente invisible pero mucho más masivo: Gaia BH3. Un equipo dirigido por Pasquale Panuzzo del Observatorio de París publicó el descubrimiento en la revista «Astronomy & Astrophysics».
Agujeros negros con Gaia
Normalmente, se sabe que los agujeros negros devoran materia y radiación de su entorno. Cuando esto sucede, la materia se comprime mucho y puede caer en el cuello de botella del agujero negro. El gas entrante se calienta a millones de grados y brilla de forma extremadamente intensa, especialmente en el rango de los rayos X. El agujero negro así visible puede detectarse mediante observatorios espaciales especiales.
La órbita de la estrella en el cielo | Las mediciones de Gaia de la posición de la estrella se muestran como puntos negros. Son grupos de ocho o nueve medidas individuales. La curva azul simboliza la órbita de 11,6 años de la estrella visible ajustada a estos datos; el pequeño garabato rojo es la órbita del agujero negro invisible alrededor del centro de masa común del par. La línea de puntos apunta desde el centro hasta el punto del camino de la distancia más cercana entre los dos socios. Por encima de la línea de puntos más larga, la estrella está más cerca de nosotros que el agujero negro, debajo está lo contrario. Un miliarcosegundo es un ángulo diminuto, aproximadamente dos millonésimas del diámetro aparente de la luna llena en el cielo de la Tierra.
Con los tres agujeros negros descubiertos hasta ahora con Gaia (Gaia BH1, Gaia BH2 y el nuevo Gaia BH3, donde BH significa agujero negro), las cosas fueron completamente diferentes. La materia no pasa de la estrella al agujero negro, por lo que no se pudo formar una estrella binaria claramente visible en rayos X. Los agujeros negros de Gaia sólo pudieron detectarse indirectamente gracias a su fuerte efecto gravitacional sobre una estrella cercana. Esto provoca pequeñas fluctuaciones en la posición de las estrellas en órbita en el cielo, y como Gaia puede medirlas exactamente con gran precisión, esto se ha observado (ver “La órbita de la estrella en el cielo”).
Los astrónomos también pueden obtener información detallada y descubrir cómo se mueve la estrella a lo largo de nuestra línea de visión. Si viene hacia nosotros, la radiación de la estrella se desplaza hacia el azul; si se aleja hay un desplazamiento hacia el rojo; Con ayuda del efecto Doppler se puede determinar espectroscópicamente el movimiento en 3D. Sólo entonces los expertos podrán determinar de forma fiable la masa del agujero negro utilizando la tercera ley de Kepler.
Descripción general de los tres agujeros negros de Gaia | Las elipses azules representan las órbitas de las estrellas (círculos amarillos) en comparación con las órbitas de los agujeros negros (puntos negros), que a su vez tienen elipses orbitales más pequeñas (rojas). Se suponía que mirábamos perpendicularmente al plano de la órbita. Gaia BH3 y su compañera estelar describen una elipse particularmente grande en el cielo. Se encuentran en un radio de unas 4,5 unidades astronómicas (unos 700 millones de kilómetros). Las posiciones de las estrellas registradas se conocieron el 10 de marzo de 2016. En los tres casos el sentido de rotación es en el sentido de las agujas del reloj.
A finales de 2022 se descubrió el primer agujero negro junto con Gaia. Se llama Gaia BH1, tiene diez masas solares y se encuentra a sólo 1.550 años luz de distancia. Gaia BH2 pesa casi nueve masas solares y está a unos 3.800 años luz de la Tierra (ver “Descripción general de los tres agujeros negros de Gaia”). Probablemente esto sea sólo la punta del iceberg. Los expertos creen que en todo el sistema de la Vía Láctea hay varios millones de agujeros negros estelares. Se puede suponer que la mayoría de ellos pasan tan desapercibidos como los tres agujeros negros de Gaia.
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