Localizan un agujero negro escondido en un cúmulo estelar situado fuera de nuestra galaxia

Un grupo de astrónomos ha descubierto un pequeño agujero negro fuera de la Vía Láctea observando cómo influye en el movimiento de una estrella a su alrededor. Este método de detección, utilizado por primera vez para descubrir la presencia de agujeros negros fuera de nuestra galaxia, podría ser clave para descubrir agujeros negros ocultos en nuestra galaxia y en galaxias cercanas y ayudar a dar luz sobre cómo se forman y evolucionan estos misteriosos objetos. Las observaciones se han realizado utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), situado en el desierto de Atacama (Chile). La investigación ha sido aceptada para ser publicada en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

El agujero negro se detectó en un cúmulo de miles de estrellas situado a unos 160 000 años luz de distancia en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina de la Vía Láctea. Este primer agujero negro localizado por el equipo —liderado por Sara Saracino, del Instituto de Investigación de Astrofísica de la Liverpool John Moores University (Reino Unido)— resultó ser aproximadamente 11 veces más masivo que el Sol. 

«Cada detección que hacemos será importante para nuestra futura comprensión de los cúmulos estelares y los agujeros negros existentes», afirma Mark Gieles, co-autor del estudio e investigador del Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB). El Prof. Gieles estudia la dinámica de las estrellas y agujeros negros en sistemas estelares densos. En su investigación busca formas de encontrar agujeros negros en cúmulos estelares mediante su efecto sobre los movimientos de las estrellas. 
 

Esta imagen muestra un cúmulo de miles de estrellas a aproximadamente 160 000 años luz de
distancia en la Gran Nube de Magallanes. Se cree que los filamentos rojizos que rodean el cúmulo,
hechos de vastas nubes de hidrógeno, son los restos de explosiones de supernovas / ESO, NASA/ESA/M. Romaniello.

«Estamos mirando a cada estrella de este cúmulo con lupa intentando encontrar alguna prueba de la presencia de agujeros negros pero sin verlos directamente», dice la investigadora Saracino. El agujero negro localizado podría ahora ser la punta del iceberg. «Estamos en el buen camino para descubrir otros muchos, en diferentes cúmulos», añade. 

Esta es la primera vez en la que se encuentra un agujero negro en un cúmulo de estrellas joven —el cúmulo solo tiene unos 100 millones de años, un abrir y cerrar de ojos a escala astronómica—. Comparándolos con agujeros negros más grandes y maduros en cúmulos más antiguos, los astrónomos serían capaces de entender cómo crecen estos objetos alimentándose de estrellas o fusionándose con otros agujeros negros. Además, dibujar la demografía de los agujeros negros en los cúmulos estelares mejorará nuestra comprensión sobre el origen de las fuentes de ondas gravitacionales. 

Para realizar su búsqueda, el equipo utilizó datos recogidos durante dos años con el instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) del telescopio VLT. MUSE permitió a los investigadores observar zonas muy concurridas, como las regiones más internas de los cúmulos estelares, analizando la luz de cada estrella de los alrededores: así pudo obtenerse en una sola vez información sobre miles de estrellas, al menos diez veces más que con cualquier otro instrumento. 

El Extremely Large Telescope (ELT) del ESO, que empezará a funcionar a finales de esta década, permitirá a los astrónomos encontrar aún más agujeros negros ocultos. 

Nota de prensa hecha en colaboración con la Oficina de Comunicación del ICCUB.

Enlaces

– IEEC
– ICCUB

Más información

Esta investigación se presenta en un artículo titulado «A black hole detected in the young massive LMC cluster NGC 1850», de S. Saracino, M. Gieles, et. al., aceptado para su publicación en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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