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El caso del agujero negro perdido

En la primavera de 2020, un grupo de astrónomos le contó al mundo una historia dramática: descubrieron un agujero negro a solo 1000 años luz de la Tierra, más cerca de nosotros que cualquier cosa que hayan descubierto antes. Lo descubrieron en una constelación llamada Telescopium, situada junto a dos estrellas, en una noche clara En el hemisferio sur se puede ver a simple vista. «En la escala de la Vía Láctea, está en nuestro patio trasero», me dijo en ese momento Thomas Rivinius, el astrónomo que dirigió la nueva investigación.

Resulta que el descubrimiento fue solo el primer acto, porque hubo un giro significativo en la trama: el agujero negro en realidad no existe. Rivinius y colegas Estaban equivocados.

En defensa de Rivinius, los agujeros negros son invisibles. Pero también es eterno, hipotético y formidable: cuatro veces la masa del Sol, en este caso. ¿Cómo puede resultar que esto no sea nada en absoluto?

Como con cualquier buen rompecabezas, las cosas no siempre son lo que parecen. Además, más observaciones del telescopio realmente ayudan. Después de que Rivinius y sus colegas publicaran sus hallazgos, otros grupos de astrónomos analizaron los datos ellos mismos, una reacción común en la ciencia. Un equipo de científicos creía que el sistema estelar en el corazón de la investigación de Rivinius es similar a otro sistema que estudiaron, que no contiene un agujero negro. Propusieron una interpretación diferente de los datos, explicando que estos datos no indican la presencia de un agujero negro, sino que indican alguna actividad interesante entre las dos estrellas. De todas las explicaciones alternativas, «esa era la razón por la que realmente estaba sudando porque sabía que esta podría ser una opción viable», me dijo recientemente Rivinius, astrónomo del Observatorio Europeo Austral en Chile.

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Los dos equipos coincidieron en una cosa: estaban mirando dos estrellas muy brillantes y una de ellas giraba muy rápido. El equipo de Rivinius creía que las estrellas se orbitan entre sí a cierta distancia y que una estrella rápida obtiene su velocidad girando alrededor de un agujero negro. El otro equipo, dirigido por Julia Bodensteiner, astrofísica de KU Leuven en Bélgica, creía que las estrellas estaban mucho más juntas y que la estrella de rotación rápida se comportaba de esta manera porque le quitaba algo de material a su compañera estelar. , y obtener un poco de apoyo.

El telescopio que usaron Rivinius y su equipo no pudo determinar la verdadera distancia entre las estrellas y, por lo tanto, permitir que los astrónomos supieran lo que realmente estaba sucediendo, por lo que los astrónomos necesitaban datos de un tipo diferente de instrumento. Ambos equipos comenzaron a trabajar en propuestas de investigación que requerirían tiempo para usar el telescopio en Chile, la única instalación en el mundo que podría brindarles el aspecto exacto que necesitaban para elegir entre escenarios competitivos. Al final decidieron cooperar. Después de todo, estaban tratando de monitorear el mismo objetivo. Además, ya habían superado la vergüenza causada por tener ideas en competencia. «La comunidad es pequeña», me dijo Bodensteiner, ahora en el Observatorio Europeo Austral. «Conocemos a todos antes, y uno de los otros miembros del equipo supervisó mi tesis de maestría».

Cuando volvieron los datos, triunfó la explicación del equipo de Bodensteiner. Resulta que el grupo de Rivinius capturó los efectos de un gran refrigerio. «Creemos que las dos estrellas orbitaban felizmente una alrededor de la otra hasta que, en algún momento, una de las estrellas transfirió su capa exterior, el material de su atmósfera, a la segunda estrella», dijo Bodensteiner. En otras palabras, «La segunda estrella se comió partes de la primera estrella». Este es un fenómeno común en pares de estrellas, y cuando sucede, la transferencia de masa de una estrella a otra hace que la estrella física que golpea gire más rápidamente. El refrigerio de una sola vez sucedió hace algún tiempo; «En este momento, nadie come nada de nadie», dijo Bodensteiner.

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Rivinius consideró este escenario, pero lo descartó porque la idea de que su equipo podría haber capturado este breve momento cósmico parecía poco probable. Los científicos creen que tal mordisqueo cósmico es común en los cómodos sistemas de dos estrellas, pero las consecuencias de esto son de corta duración. Las fases de merienda duran unos pocos miles de años, y las estrellas viven cientos de millones o incluso miles de millones de años. “Incluso si tiene cientos de estos sistemas, o miles de sistemas, como es de esperar [those stars] «Ya sea antes de esa etapa o después de esa etapa», dijo Rivinius.

Ahora que se ha revelado esta torsión, ambos equipos planean trabajar juntos para observar el sistema estelar binario como un objetivo científico intrigante, a pesar de la ausencia de un agujero negro brillante. «Es un gran resultado de cualquier manera, pero me alegro de que este escenario haya salido a la luz solo porque hay mucho más que podemos hacer ahora», me dijo Abigail Frost, astrofísica de KU Leuven que trabajó en las observaciones con el equipo de Bodensteiner. . «Estas estrellas pueden tener impactos muy importantes en las galaxias y los sistemas estelares en su conjunto».

El estado del agujero negro que se desvanece muestra lo difícil que es detectar estos objetos, a pesar de su presencia en todas partes del universo. Según Bodensteiner, muchos de los descubrimientos anunciados en los últimos años han enfrentado algunas críticas. “Es muy difícil encontrar algo que no emita luz”, dijo. Por lo general, los astrónomos tienen que ser creativos y buscar agujeros negros indirectamente, en los movimientos de los cuerpos celestes o en el brillo de la materia cósmica que los rodea. Los agujeros negros más grandes del universo pueden arrojar algún tipo de radiación (eructos cósmicos de estrellas devoradoras a su alrededor), pero los agujeros negros más pequeños, como los que el equipo de Rivinius pensó que había encontrado, son más difíciles de detectar.

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La dirección del agujero negro más cercano a la Tierra, que sepamos, ahora se remonta a un agujero negro ubicado a unos 3.000 años luz de distancia en la constelación de Monoceros. Científicos de astronomía han encontrado Los agujeros negros están mucho más cerca tierra adentro, a unos 1.500 años luz de la Tierra, pero su existencia aún no ha sido confirmada, dijo Rivinius. Sospecha que el verdadero agujero negro más cercano está a solo unos cientos de años luz de sus picos. Simplemente no lo hemos encontrado todavía.