Todos hemos escuchado del proceso por el cual se puede crear un agujero negro de masa estelar, ¿no? Primero necesitamos una estrella grandota y masiva, que tenga más de unas 10 veces la masa del Sol.
Estas estrellas masivas queman elementos por fusiones nucleares comenzando con el hidrógeno, luego el helio y así hasta que llegan al fierro. Ahí la cosa se tuerce, porque la estrella no puede transformar el hierro y termina sin energía interna que soporte su propio peso.
La estrella colapsa y ocurre una mega explosión que llamamos supernova. En el centro puede quedar una estrella de neutrones o un agujero negro.
Bien, cuando este tipo de estrellas masivas tiene compañeras, es decir, forman un sistema binario, la explosión de supernova debería dejar claras huellas del descomunal evento, como una órbita más excéntrica y mucho material eyectado durante la explosión.
Por otro lado, muchos de estos agujeros negros en sistemas binarios son identificados con telescopios de rayos x porque están canibalizando material de su estrella compañera: mientras va cayendo el gas al agujero negro, se calienta a millones de grados y brilla con luz muy energética.
Bueno, pues se acaba de publicar un trabajo con observaciones acumuladas desde 2008 de sistemas binarios en la Gran Nube de Magallanes, donde se encuentra un agujero negro sin mayor actividad en rayos x y girando mutuamente con una estrella masiva llamada VFTS 243.
El grupo de científicos resalta que es la primera vez que se detecta un agujero negro de estas características y donde, esto es de lo que más llama la atención, su formación está probablemente asociada con poca eyección de material durante la explosión. Además, la órbita mutua entre el agujero negro y la estrella se ha visto prácticamente inalterada.
Se sabe que durante una explosión de supernova ocurre una especie de «patada» o impulso del agujero negro formado, modificando su órbita en relación con una compañera, haciéndola mucho más excéntrica. Sin embargo, parece que en la pareja VFTS 243, este no es el caso.
El estudio deja entrever la posible existencia de una multitud de agujeros negros en sistemas binarios, cuya detección se confirma principalmente con la emisión de rayos X, pero que en este caso es casi nula. Para los investigadores la pregunta es obvia: ¿cuántos más de este tipo hay?
El análisis de una gran cantidad de datos observacionales, junto con modelos físicos y computacionales, dan como resultado que el periodo orbital del par de objetos es de 10.4 días y sus órbitas son casi circulares.
La estrella masiva es una azul-blanquecina tipo O7V, de 25 veces la masa del Sol, claramente visible en los espectros, y como ya lo dijimos, nombrada VFTS 243. Pero de su compañero, del agujero negro, nada se ha confirmando en imágenes directas. Únicamente por el movimiento de la O7V los científicos proponen que lo más probable es que se trata de un agujero negro estelar con alrededor de 10 veces la masa del Sol.
El grupo científico menciona en el trabajo, publicado en la revista Nature Astronomy, que si el compañero de la estrella tipo O7V fuera otra estrella, esta debería ser visible fácil y claramente por los instrumentos usados, lo cual no ocurre.
Es como una danza fantasma, donde uno de los bailarines se observa sin problema pero su pareja es invisible «a todas luces», nunca mejor dicho, y sólo atestiguamos su presencia por los jalones y movimientos que produce en el otro.
Respecto a la propia naturaleza y formación de este agujero negro persisten muchas dudas. Si este bicho no se formó como una «clásica supernova», ¿cómo lo hizo? O, si se formó de una «supernova normal», ¿qué características tuvo, primero la implosión o el colapso, y luego la explosión, como para dejar la rara evidencia de un agujero negro con órbita casi circular y sin emisión de rayos X producto de su interacción con la compañera?
Tal vez estamos ante un escenario donde la formación de agujeros negros estelares mediante el colapso de estrellas masivas no es el tradicional. Posiblemente hay muchos caminos que llevan a una estrella masiva a convertirse en agujero negro, y donde tenemos que considerar más a fondo parámetros como la masa estelar, la rotación y la metalicidad, mencionan los autores en el artículo científico.
Por otro lado, es muy probable que el agujero negro sí emita rayos X en el futuro, cuando comience a canibalizar a la estrella O7V. Al final de su vida, esta estrella comenzará a eyectar material que será devorado por el agujero negro. Los modelos evolutivos presentados por los astrónomos muestran que muy probablemente la estrella azul-blanquecina también se convierta en un agujero negro, tal vez por el proceso común que conocemos para ello: la estrella seguirá teniendo fusiones nucleares en su centro hasta formar hierro y al ser incapaz de procesarlo, colapsará produciendo la supernova, dejando en el centro también, un agujero negro.
Según los modelos evolutivos usados por el equipo científico, esto podría ocurrir dentro de unos 5 millones de años.
Y si pensaban que todo acababa aquí, pues no, esta historia tiene secuela: el sistema de VFTS 243 será un sistema binario de agujeros negros girando mutuamente, posibilitando que más adelante se fusionen y generen ondas gravitacionales, esas deformaciones del espacio-tiempo y que en los últimos años han cobrado gran fama y renombre por haber sido identificadas en 2015, aunque predichas por Einstein 100 años atrás.
Los astrónomos estiman que la fusión o coalescencia de estos futuros agujeros negros podría ocurrir dentro de unas pocas decenas de miles de millones de años.
Al parecer, a este par conocido simplemente como VFTS 243, les queda toda una vida de dramas por delante.
Más información: https://www.eso.org/public/news/eso2210/?lang
Narices de Tycho 