No es frecuente que se superen marcas en cuestiones astronómicas cada pocos días, pero así ha sucedido de nuevo con la masa de un agujero negro cuya estrella parental explotó como supernova. El 17 de Octubre un grupo de astrónomos anunciaba el descubrimiento a partir de las observaciones realizadas con el Observatorio de rayos X Chandra de un agujero negro en la galaxia M33 con una masa equivalente a 16 soles. Durante dos semanas más era sin duda el agujero negro de este tipo más pesado que se conocía. Tales agujeros negros llevan el apelativo "de masa estelar" porque su masa es típica de las estrellas.
Imagen: ilustración del sistema X-1 en IC 10. El agujero negro en la esquina superior izquierda y su estrella compañera a la derecha. Ambos objetos orbitan en torno al centro de gravedad cada 34´4 horas. La estrella compañera es de tipo Wolf-Rayet, estrellas altamente evolucionadas y destinadas a explotar como supernovas. Su envuelta exterior se escapa en un poderoso viento capturado por la gravedad del agujero negro. (Aurore Simonnet/Sonoma State University/NASA)
Pero en un artículo publicado el 1 de Noviembre otro equipo dio a conocer un nuevo hallazgo de nuevo sorprendente: un agujero negro de masa estelar con 24 masas solares, pero que quizás podrían ser hasta 33, descubierto también a partir de los datos del Chandra y del satélite de la NASA Swift.
Andrea Prestwich, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, en Cambrigde, Massachusetts (EEUU), se apresuró a declarar que batir marcas en sí no es lo realmente importante, lo que interesa a los científicos es lo que se puede aprender a partir de estos inesperados números sobre la formación de los agujeros negros.
El objeto en cuestión reside en una pequeña galaxia irregular denominada IC 10, relativamente cercana a Tierra, y lleva una estrella compañera en su viaje a través de espacio. A medida que ambos astros orbitan entre sí, el agujero negro atrapa parte del viento solar de la estrella merced a su poderosa gravedad. Este gas se precipita hacia su interior y acaba desapareciendo del Universo tras el horizonte de sucesos, pero a medida que gira en espiral durante su fulgurante caída se caliente y emite rayos X.
Imagen: galaxia enana irregular IC 10, localizada a 1´8 millones de años-luz de la Tierra. (Adam Block/NOAO/AURA/NSF)
Prestwich y sus colegas sabían que el sistema emite radiación normalmente, pero de cuando en cuando los rayos X desaparecen. Para averiguar lo que estaba sucediendo recurrieron al Swift y observaron durante 10 días en Noviembre de 2.006. A medida que ambos objetos recorren su órbita la estrella compañera pasa frente al agujero negro según se observa desde la Tierra y bloquea el paso de rayos X de modo similar a los eclipses de Luna, cuando ésta bloquea la luz solar al interponerse entre el Sol y la Tierra.
Los datos del Swift así como las observaciones realizadas desde el telescopio Gémini revelaron la velocidad orbital de ambos objetos, y a partir de esta información se calculó la masa del agujero negro. Tras tomar en consideración diversas incertidumbres, el equipo determinó que la masa del agujero negro era al menos 24 veces superior a la del Sol, pero existe posibilidad que alcance las 33 masas solares. Incluso de ser correcto el límite inferior de 24 masas solares, el agujero negro de IC 10 es considerablemente más pesado que el de 16 masas solares hallado en M33.
Obviamente el descubrimiento saca a relucir la cuestión de hasta dónde puede llegar la masa de un agujero negro. Los cálculos predichos con ordenador sugieren que las estrellas más masivas de nuestra galaxia dejan atrás al desaparecer agujeros negros de no más de 15 ó 20 masas solares. Incluso si estas estrellas comienzan sus vidas con 100 masas solares, expulsarán casi todo su material en los vientos estelares y en la explosión de supernova que pondrá fin a sus vidas.
Pero el agujero negro de IC 10 se formó probablemente de una estrella cuya composición química era distinta de la de las estrellas que pueblan actualmente la Vía Láctea. Específicamente la estrella parental debía portar una insignificante fracción de elementos más pesados que el hidrógeno y helio, los dos elementos más ligeros de la Tabla Periódica. Los modelos indican que tales estrellas no se desprenden de tanto gas antes de llegar a explotar, por lo que generan agujeros negros de masa superior.
Las estrellas masivas de nuestra galaxia hoy día posiblemente no produzcan agujeros negros extremadamente masivos, pero podrían existir millones de ellos ocultos desde los inicios de la historia de la Vía Láctea, antes de que aumentar la construcción de elementos pesados.
Aunque en IC 10 se ha roto de nuevo la marca de mayor agujero negro de masa estelar, esta magnitud apenas adquiere significado si la comparamos con los agujeros negros supermasivos del centro de las galaxias. Estos monstruos que parecen superan el límite de lo cognoscible nacieron cuando el Universo era muy joven por mecanismos que aún se desconocen y contienen millones y miles de millones de masas solares.
Más información:
http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/overweight_hole.html
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