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En nuestro cielo tenemos el cúmulo globular (cúmulo globular: es un conjunto casi esférico de estrellas que, por lo general, orbita un núcleo galáctico como si de un satélite se tratara. Las estrellas que constituyen los cúmulos globulares están muy unidas entre sí por la gravedad, lo que les da sus formas esféricas y densidades estelares relativamente altas cerca del centro) calificado por los profesionales como el “más lindo del cielo visible”, estamos hablando de Omega Centauri, el cual lo hemos mostrado al público en varias oportunidades en las jornadas de Astronomía llevadas a cabo en la Isla del Puerto.
Bien, en el 2024 se descubrió un agujero negro en su centro con una masa de 8200 masas solares; pero la teoría indicaba que debían haber muchos más agujeros negros, más pequenos, productos de la muerte de estrellas masivas. El telescopio espacial Hubble ha comenzado a develar el misterio: ha encontrado evidencia del primer agujero negro en Omega Centauri, aquí el artículo:
El enorme cúmulo estelar globular Omega Centauri ha desconcertado a los astrónomos durante décadas. Debe estar lleno de agujeros negros dejados por estrellas en explosión, sin embargo, la evidencia de ellos es escasa. Ahora, los astrónomos que utilizan datos de archivo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y las observaciones de apoyo del Telescopio Espacial James Webb de la NASA finalmente han localizado su primer agujero negro de masa estelar en este cúmulo. Descubrir la primera de esta población de agujeros negros que falta ayudará a refinar las teorías actuales sobre la formación de agujeros negros dentro de entornos como Omega Centauri. Los hallazgos del equipo publicados el lunes 20 de julio en The Astrophysical Journal Letters.
Omega Centauri se compone de 10 millones de estrellas gravitacionalmente unidas.
Aunque la comunidad astronómica encontró previamente evidencia con el Hubble de que un agujero negro de masa intermedia se esconde en su centro, los modelos sugieren que este cúmulo estelar también debería contener alrededor de 10,000 agujeros negros de masa estelar más pequeños. Esta notable población de agujeros negros evadió la detección en estudios observacionales previos, que utilizaron el método de velocidad radial o buscaron la emisión de radio y rayos X del material que cae sobre los agujeros negros.
Este nuevo descubrimiento presenta un enfoque diferente, conocido como astrometría, para medir movimientos muy pequeños de estrellas con el tiempo. Al examinar más de 20 años de datos de archivo del Hubble y extraer los datos recientes de Webb para refinar aún más sus mediciones astrométricas, el equipo localizó una estrella que orbita un objeto invisible tan fuerte que tiene que ser un agujero negro.
Apodado oMEGACat BH-2, es el primer agujero negro de masa estelar detectado en Omega Centauri, y tiene algunas cualidades sorprendentes. oMEGACat BH-2 tiene una masa más baja de lo esperado y, con su compañero estrella visible, el dúo de estrellas de agujero negro tiene el período orbital más largo de cualquier sistema binario de agujero negro conocido hasta la fecha.
“Con los datos de Hubble y Webb, pudimos ver el movimiento de la estrella de secuencia principal (ver: https://03442.com.ar/2022/12/columna-de-astronomia-ciclo-de-vida-de-una-estrella/ ) visible que es parte de este binario, que está a unos 18.000 años luz de distancia en el denso entorno de Omega Centauri”, dijo Matthew Whitaker de la Universidad de Utah, Salt Lake City, autor principal del artículo. “La precisión de estas mediciones es increíble, hasta una fracción de un píxel en los detectores de Hubble y Webb. No habría sido posible encontrar este agujero negro sin estos dos telescopios espaciales”.
Los hallazgos del equipo refinan un estudio anterior realizado por un grupo diferente de científicos que sugirieron que este sistema binario incluía una estrella de neutrones. Al expandir los datos del Hubble de la investigación anterior con mediciones astrométricas de archivo del Hubble de 2002 a 2023, y atraer datos de infrarrojo cercano de Webb para mejorar la precisión, el equipo dirigido por la Universidad de Utah pudo restringir mejor la masa del compañero oscuro de la estrella visible, descartando la posibilidad de la estrella de neutrones.
“Si bien ya sabíamos que la estrella era de 0,78 masas solares, ahora podemos calcular la masa del agujero negro, que es de 4,46 masas solares y, por lo tanto, demasiado pesada para ser una estrella de neutrones. Sin embargo, su masa es mucho menor de lo que cabría esperar en un ambiente pobre en metales como Omega Centauri. Esto es sorprendente y emocionante”, dijo Anil Seth, de la Universidad de Utah, coautor del estudio. “Ahora sabemos que una estrella pobre en metal es capaz de formar un agujero negro como este, y tenemos que averiguar cómo sucede eso. Esta detección está proporcionando algunos datos a aquellos que hacen ese tipo de modelado”.
¿ qué edad tiene ?
Según los datos precisos de Hubble y Webb, el equipo pudo trazar el camino de la estrella durante más de 20 años, durante su aproximación más cercana a su compañero de agujero negro cuando se movió más rápido a través del cielo. A partir de los extensos datos, el equipo determinó que la estrella visible orbita oMEGACat BH-2 una vez cada 94 años, lo que lo convierte en el binario de agujero negro de período más largo jamás conocido.
Su largo período orbital también da una pista sobre el origen de este sistema binario. Probablemente se formó dinámicamente, lo que significa que la estrella y su compañero de agujero negro no comenzaron juntos, sino que se encontraron en este cúmulo. Los investigadores calcularon que un sistema como oMEGACat BH-2 sobrevivirá durante menos de mil millones de años antes de que sea desgarrado por encuentros con estrellas cercanas, un lapso mucho más corto que la edad del cúmulo (aproximadamente 12 mil millones de años).
“Es importante entender las poblaciones de agujeros negros en los cúmulos globulares porque hay incertidumbre sobre su física y formación”, dijo Seth. “Más específicamente, comprender el proceso de formación de agujeros negros y luego formar binarios dinámicamente es vital, porque afecta nuestra capacidad de interpretar y comprender los eventos de ondas gravitacionales. Ambientes como Omega Centauri son los lugares principales donde creemos que los binarios se están fusionando y creando estas olas”.
El descubrimiento del equipo del agujero negro de masa estelar oMEGACat BH-2 con el conjunto de datos Hubble-Webb es solo el comienzo de encontrar estas poblaciones de agujeros negros evasivos en cúmulos de estrellas globulares.
“Con el Hubble y el Webb, podemos seguir mirando a Omega Centauri y ampliar nuestra búsqueda de sistemas similares dentro de otros cúmulos”, dijo Whitaker. “También estamos muy emocionados por el lanzamiento del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA(ver: https://03442.com.ar/2024/01/columna-de-astronomia-telescopio-espacial-nancy-grace-roman/ ) porque representará el abultamiento galáctico lleno de estrellas, incluido el centro galáctico, muy regularmente con resolución similar a la del Hubble y con un campo de visión mucho más amplio. Esperamos poder encontrar sistemas binarios de agujeros negros como este debido a la cadencia regular de las observaciones de Roman”.
Fuente: https://science.nasa.gov
Como dijo Arthur Eddington: “El universo no solo es más extraño de lo que imaginamos, sino más extraño de lo que podemos imaginar.» y no hay nada más cierto, verdad ??
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