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Una forma de encontrar agujeros negros ‘silenciosos’ finalmente da sus frutos | Ciencias

Los teóricos estiman que puede haber 100 millones de agujeros negros del tamaño de una estrella al acecho en la Vía Láctea, pero los astrónomos no tienen forma de saberlo: solo unas pocas docenas han sido detectadas por los rayos X que emiten al tragar material de su compañero. estrella. Ahora, los investigadores dicen que han descubierto un agujero negro inactivo, un agujero que no ofrece un espectáculo, a través de la vibración que ejerce sobre una estrella compañera. El uso de esta tecnología para lidiar mejor con los verdaderos habitantes de los agujeros negros ocultos ayudará a los investigadores a comprender la vida y la muerte de las estrellas que los producen.

Los investigadores participantes tienen la reputación de eliminar las afirmaciones sobre agujeros negros. Ahora, tienen uno propio y creen que es resistente a la intemperie. «Depende de a quién le preguntes», dice Tomer Shenar de KU Leuven, quien dirigió el estudio. Pero creo que esta es la primera cosa inconfundible [quiet black hole]. «

Cuando una estrella visible es atraída por la gravedad de una compañera invisible, el movimiento hacia y desde la Tierra se estira y capta la luz. Al buscar estos cambios periódicos en el espectro de la estrella, los astrónomos pueden determinar la masa de lo que sea que esté causando la oscilación. Esta tecnología de «velocidad radial» ya se ha utilizado para descubrir docenas de exoplanetas con cientos más en espera de confirmación. «No es necesariamente difícil encontrar velocidades radiales», dice Schnarer. «Pero es difícil demostrar que es un agujero negro».

Si el compañero detectado tiene 2,2 veces la masa del Sol, entonces debe ser una estrella o un agujero negro. La distinción entre los dos no es tan simple; La luz de un par binario de estrellas se desvanece a distancias galácticas. Entonces, Shunnar y sus colegas desarrollaron una técnica llamada desentrelazado espectral, un algoritmo que sintoniza repetidamente los espectros de dos estrellas que orbitan en una órbita hipotética hasta que su luz compartida coincide con las observaciones. Si, al final del proceso, el algoritmo encuentra que una de las estrellas no produce luz, debe ser un agujero negro.

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En los últimos años, el equipo ha utilizado esta técnica para refutar afirmaciones recientes sobre el descubrimiento de agujeros negros. Schnaar dice que tanto LB-1, un supuesto agujero negro monstruoso de 70 masas solares, como HR 6819, un supuesto agujero negro en un sistema estelar triple, pueden no ser reales. Él dice que todos los visores de velocidad radial de un agujero negro propuestos en los últimos años tienen documentos que arrojan dudas sobre ellos y han sido desacreditados por su equipo u otros.

En caso de que un guardabosques se convierta en cazador, el equipo de Shinar ahora tiene su propio hallazgo. Utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile, durante 6 años los investigadores han buscado las velocidades radiales de casi 1000 estrellas masivas en la Nebulosa de la Tarántula, parte de la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea. Se acercaron a VFTS 243, una estrella que pesa 25 soles y parece orbitar algo cada 10,4 días. camarada invisible pesa 9 masas solaresEl equipo informa hoy en astronomía naturaly según la separación espectral, parece que toda la luz proviene de una sola estrella más grandehaciendo que el compañero sea lo suficientemente masivo y oscuro como para ser un agujero negro.

Para poner a prueba esta afirmación, Schnard envió los resultados a Karim El-Badri del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, otro conocido expositor de agujeros negros, pero no pudo encontrar una mejor explicación para los datos. «Es un trabajo científico realmente completo», dice Benjamin Geisers, quien también fue un cazador de agujeros negros mientras estaba en la Universidad de Göttingen, pero desde entonces dejó la astronomía.

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Los agujeros negros estelares se forman cuando una estrella gigante moribunda explota y gran parte de su materia, sin los restos de la explosión, colapsa. Curiosamente, no hubo evidencia de ninguna explosión alrededor de VFTS 243. Esto plantea la posibilidad de que la compañera de la estrella haya colapsado directamente en un agujero negro sin explotar, una idea sugerida por algunos teóricos.

Este es un hallazgo importante para los investigadores que trabajan con observatorios de ondas gravitacionales: las explosiones de supernovas pueden eliminar los binarios, dejando menos fusiones de agujeros negros para que los detectores las detecten. Schnarer dice que si las estrellas pueden formar agujeros negros sin explotar, los astrónomos pueden esperar más eventos de fusión. Hasta ahora, ha habido poca evidencia de que las estrellas puedan colapsar sin explotar primero. «Esta es una evidencia empírica única», dice Schnarer.