Descubren un agujero negro 'oscuro' que flota libremente en nuestra galaxia

A principios de 2022, los astrónomos del Hubble, mediante el empleo de microlentes gravitacionales, pudieron detectar, por primera vez, un agujero negro rebelde que se encuentra a unos 5 000 años luz de la Tierra. Ahora, con medidas más precisas, los científicos han podido determinar una masa aproximada de este objeto. Y aquí viene la sorpresa. La masa de este agujero negro es sorprendentemente baja, lo que significa que existe la posibilidad de que quizá, ni siquiera se trate de un agujero negro. ¿Qué podría ser?

Los agujeros negros son difíciles de detectar

Los agujeros negros, por su propia naturaleza, son objetos complicados de detectar; tienen una gravedad tan poderosa que la luz puede escapar de ellos, por lo que generalmente los detectamos por su influencia gravitacional sobre otros objetos o por la radiación creada por la materia circundante que están devorando. Esencialmente, son invisibles para los astrónomos.

El objeto errante recién detectado al observar el brillo de una estrella más distante a medida que su luz se distorsionaba por el fuerte campo gravitacional del objeto, se encuentra a unos 5 000 años luz de distancia, en el brazo espiral Carina-Sagitario de nuestra galaxia. Dos grandes equipos internacionales independientes publican ahora sus conclusiones que, aunque los resultados de ambos difieren ligeramente, las dos investigaciones sugieren la presencia de un objeto relativamente compacto. Debido a que ambos estudios de microlentes capturaron el mismo objeto, tiene dos nombres: MOA-2011-BLG-191 y OGLE-2011-BLG-0462, o OB110462, para abreviar.

¿Cómo es? ¿Qué es?

Los investigadores estiman que la masa del objeto compacto invisible es entre 1,6 y 4,4 veces la del Sol. Debido a que los astrónomos piensan que el remanente sobrante de una estrella muerta debe pesar más de 2,2 masas solares para colapsar en un agujero negro, los expertos advierten que el objeto podría ser una estrella de neutrones en lugar de un agujero negro. Las estrellas de neutrones también son objetos densos y muy compactos, pero su gravedad se equilibra con la presión interna de neutrones, lo que evita un mayor colapso en un agujero negro.

“Por mucho que nos gustaría decir que definitivamente es un agujero negro, debemos informar todas las soluciones permitidas. Esto incluye agujeros negros de menor masa y posiblemente incluso una estrella de neutrones”, explican los autores.

Sea una cosa u otra, este objeto es el primer remanente estelar oscuro, un "fantasma" estelar, descubierto deambulando por la galaxia sin emparejarse con otra estrella.

"Este es el primer agujero negro o estrella de neutrones que flota libremente descubierto con microlente gravitacional. Con microlente, podemos sondear estos objetos compactos y solitarios y pesarlos. Creo que hemos abierto una nueva ventana a estos objetos oscuros, que no se pueden ver de otra manera", explica Jessica Lu, profesora asociada de astronomía de UC Berkeley y coautora del trabajo.

Ambos equipos también estimaron la velocidad del objeto de lente supercompacto. El equipo de Lu/Lam encontró una velocidad relativamente tranquila, menos de 30 kilómetros por segundo. El segundo equipo, el del Space Telescope Science Institute (STScI), encontró una velocidad inusualmente grande, 45 km/s, que interpretó como el resultado de una 'patada' adicional que el supuesto agujero negro recibió de la supernova que lo generó.

Referencia: Casey Y. Lam, Jessica R. Lu, Andrzej Udalski, Ian Bond, David P. Bennett, Jan Skowron, Przemek Mroz, Radek Poleski, Takahiro Sumi, et al An isolated mass gap black hole or neutron star detected with astrometric microlensing. Accepted to APJ Letters, 2022

Kailash C. Sahu, Jay Anderson, Stefano Casertano, Howard E. Bond, Andrzej Udalski, Martin Dominik, Annalisa Calamida, Andrea Bellini, Thomas M. Brown, et al. An Isolated Stellar-Mass Black Hole Detected Through Astrometric Microlensing. Accepted to APJ, 2022