Un forat negre a només 1000 anys llum de la Terra

Un equip d’astrònoms de l’Observatori Europeu Austral (ESO) i d’altres institucions ha descobert un forat negre a només 1.000 anys llum de la Terra. És el forat negre més proper al nostre Sistema Solar no mai detectat fins a la data. Forma part d’un sistema triple d’estels que es troba tan prop que fins i tot es pot veure a simple vista des de l’hemisferi sud. L’estudi s’ha publicat fa uns dies en la revista Astronomy & Astrophysics

Fins fa ben pocs anys un forat negre era només una entelèquia matemàtica que derivava de manera natural de les equacions de la Relativitat General. Ara ja intuïm que totes les galàxies espirals tenen un forat negre de milions de masses solars al seu centre i fins i tot ja els hem vist de prop i hem mesurat els seus xocs espectaculars a partir de la captació de les ones gravitatòries.

Aquest són els galàctics. Però hi ha d’altres més modestos. Un forat negre estel·lar és el final esperat d’un estel de més de 8 masses solars. Una vegada acabades les diferents fases de crema del combustible nuclear, l’estel s’enfonsa sense remei i, després d’una espectacular explosió supernova, desapareix de l’univers visible. No brilla, és negre i només diversos processos físics que ocorren al seu voltant el fan notar als instruments científics: fortes emissions de radiacions d’alta energia (X i gamma), o la presència d’un disc d’acreció que remena material al seu voltant per que se l’acabe engolint finalment.

Que passa, però, quan no hi ha emissió ni disc d’acreció? Quan el forat negre no és actiu? Aleshores el forat negre és totalment invisible. L’estel mort vaga per la galàxia sense ser captat.

Tanmateix no deixa de ser un estel i els estels solen viure en parella o trios si pot ser. Els estels dobles o triples són molt freqüents en la Via Làctia i són sistemes interessantíssims per estudiar-ne les propietats, sobre tot les masses. Per exemple, només a partir del moviment de les òrbites podem inferir les masses involucrades a partir de la Tercera Llei de Kepler.

I això és el que ha passat amb l’equip de l’ESO. Estudiant, amb el Telescopi MPG/ESO de 2,2 metres, instal·lat a l’Observatori de La Silla, a Xile, el sistema estel·lar doble HR 6819, format per dos estels blaus calents de tipus B i Be, l’equip va veure que l’estrella interior en realitat gira, amb un període de 40 dies, sincrònicament amb un objecte invisible, mentre que la segona estrella orbita a una gran distància al voltant d’aquestes dues.

Imatge de gran camp en al constel·lació de Telescopium on es pot veure al centre el sistema  HR 6819. Font: Digitized Sky Survey 2.

El forat negre ocult en HR 6819 és un dels primers forats negres de massa estel·lar descobert que no interactuen violentament amb el seu entorn i, per tant, semblen veritablement negres. Malgrat això, l’equip va poder detectar la seua presència i calcular la seua massa estudiant l’òrbita de l’estrella interior. “Un objecte invisible amb una massa de, al menys, 4 vegades la del Sol, només pot ser un forat negre“, conclou el científic d’ESO Thomas Rivinius, que ha dirigit l’estudi i que treballa a Xile.

Fins ara, els astrònoms han detectat tan sols un parell de dotzenes de forats negres en la nostra galàxia, i gairebé tots ells interactuen amb el seu entorn i donen a conèixer la seua presència mitjançant l’alliberament de potents raigs X. Però els científics estimen que, al llarg de la vida de la Via Làctia, centenars o milers de milions d’estrelles van acabar col·lapsant com a forats negres en acabar les seues vides. El descobriment d’un forat negre silenciós i invisible a HR 6819 proporciona pistes sobre on podrien estar els nombrosos forats negres ocults a la Via Làctia. “Hi ha d’haver centenars de milions de forats negres per aquí, però en coneixem ben pocs. Saber què cercar hauria facilitar-nos la tasca de trobar-los“, afirma Rivinius.

Així que segurament ara mateix molts forats negres desconeguts vaguen per la Galàxia. Una apassionant conclusió que ens deixa un sabor amarg a la boca i que ens recorda que la violència neutra de l’univers és la norma. ¿Hi haurà algun encontre futur del Sistema Solar amb un forat negre silenciós? Sort tenim de la immensitat de la Via Làctia i de la baixa probabilitat que això passe. O ja el tenim ací?

Més informació.
Un instrumento de ESO detecta el agujero negro más cercano a la Tierra

Imatges

1.- Imatge artística que mostra les òrbites dels objectes del sistema triple HR 6819. Aquest sistema està format per un estel interior (òrbita en blau) i un forat negre ara descobert (òrbita en roig), així com un tercer estel en una òrbita més ampla (també en blau).
2.- Imatge del telescopi espacial Hubble que mostra la supernova 1994D al costat de la la galaxia NGC 4526. NASA.ESA/Hubble.