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Un equipo internacional de astrónomos acaba de descubrir un agujero negro en un cúmulo de estrellas fuera de nuestra galaxia, utilizando el Very Large Telescope (VLT) del European Southern Observatory (ESO) para observar cómo el agujero negro afecta el movimiento de una estrella cercana. Este método de detección debuta en el mundo de la tecnología, y apunta a ser la clave para encontrar agujeros negros ocultos tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias cercanas.

Como se explica en un artículo publicado por la propia ESO y que aparecerá próximamente en ‘Monthly Notice of the Royal Astronomical Society’, el nuevo agujero negro estaba ubicado en un cúmulo de miles de estrellas llamado NGC 1850, ubicado a unos 160.000 años luz de distancia en la Gran Nube de Magallanes, la mayor de las “galaxias satélite” de la Vía Láctea.

“Observamos todas y cada una de las estrellas dentro de ese cúmulo y, como Sherlock Holmes cuando seguía los pasos en falso de una banda criminal con su lupa, tratamos de encontrar alguna evidencia de la presencia de agujeros negros, aunque sin verlos directamente. El resultado que mostramos representaría sólo a uno de los ‘criminales’ buscados, pero cuando has encontrado uno, estás en el buen camino de descubrir muchos otros en diferentes cúmulos”, mencionó Sara Saracino, líder de la investigación y miembro del Instituto de Investigación Astrofísica de la Universidad John Moores en Liverpool (Reino Unido).

Ya han sido observados otros “criminales” en la galaxia

Este primer “criminal” resultó ser un agujero negro de unas 11 masas solares. Y la pista definitiva que permitió su detección fue su influencia gravitacional sobre la estrella en órbita con cinco masas solares. Ya se han detectado agujeros negros de tamaño similar en otras galaxias gracias al brillo que emiten en los rayos X cuando engullen materia, o las ondas gravitacionales que generan cuando chocan con otro agujero negro o una estrella de neutrones.

17-09-2021 Esta ilustración muestra una corriente brillante de material de una estrella, destrozada mientras era devorada por un agujero negro supermasivo. POLITICA INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA NASA/JPL-CALTECH

Sin embargo, no todos los agujeros negros de masa estelar chocan o emiten rayos X, como explica Stefan Dreizler, otro miembro del equipo: “La presencia de la gran mayoría de entre ellos sólo puede revelarse dinámicamente cuando un agujero forma un sistema con una estrella, afectará el movimiento de la estrella de una manera sutil pero detectable, por lo que con herramientas sofisticadas podremos encontrarlos.

Por esta razón, el nuevo método utilizado por Saracino y sus compañeros de trabajo permitirá a los astrónomos encontrar muchos más agujeros negros que hasta ahora no eran detectables. El descubrimiento realizado en NGC 1850 es, por tanto, la primera detección de un agujero negro en un hombre joven cúmulo de estrellas (el cúmulo tiene solo unos 100 millones de años)

Al compararlos con agujeros negros más antiguos y más grandes ubicados en cúmulos más viejos, la comunidad astronómica ha podido comprender cómo se desarrollan estos objetos alimentándose de estrellas o fusionándose con otros agujeros negros, y el seguimiento de la demografía de los agujeros negros en estrellas. Los clústeres mejoran nuestra comprensión del origen de las fuentes de ondas gravitacionales.

El “criminal” descubierto tuvo un movimiento particular

Para llevar a cabo la investigación, el equipo utilizó datos recopilados durante dos años con el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), instalado en el VLT de ESO en el desierto de Atacama en Chile.

European Southern Observatory. (foto: The Atlantic)

MUSE ha permitido observar áreas de alto tráfico, como las áreas más remotas en cúmulos de estrellas, capturando información sobre miles de estrellas en un solo disparo, 10 veces más que cualquier otro instrumento.

Así es como el equipo detectó el movimiento particular de la estrella, que se dirigía directamente su al agujero negro existente.