Los agujeros negros más cercanos a la Tierra podrían hallarse en el cúmulo estelar de las Híades

• Nuevas simulaciones apuntan a la presencia de dos o tres agujeros negros en un cúmulo estelar situado a unos 150 años luz, diez veces más cerca que el agujero negro conocido más cercano
• Las simulaciones se han comparado con datos reales obtenidos con la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA)
• El estudio ha contado con la colaboración de investigadores del IEEC en el Instituto de Ciencias del Cosmos (ICCUB)

Un grupo de científicos ha publicado nuevos resultados que sugieren la existencia de varios agujeros negros en el cúmulo de las Híades, lo que los convierte en los agujeros negros más cercanos a la Tierra jamás detectados (diez veces más cerca que el agujero negro conocido más próximo). La investigación se ha publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society este mes de septiembre.

El trabajo, dirigido por Stefano Torniamenti, de la Universidad de Padua, se llevó a cabo durante su estancia de investigación en el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB), una de las unidades de investigación que conforman el Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), donde colaboró con Mark Gieles (investigador ICREA en el ICCUB-IEEC) y Friedrich Anders (ICCUB-IEEC).

Desde su descubrimiento, los agujeros negros han sido uno de los fenómenos más misteriosos y fascinantes del Universo, convirtiéndose en objeto de estudio para investigadores de todo el mundo. Esto es especialmente cierto en el caso de los agujeros negros pequeños, ya que han sido los más observados durante la detección de ondas gravitacionales. Desde la detección de las primeras ondas gravitacionales en 2015, se han observado numerosos eventos que corresponden a fusiones de pares de agujeros negros de masa baja.

En el artículo recién publicado, el equipo de astrofísicos utiliza simulaciones que reproducen el movimiento y la evolución de todas las estrellas de las Híades, que es el cúmulo abierto más cercano a nuestro Sistema Solar (su distancia al Sol es de aproximadamente 150 años luz). Los cúmulos abiertos son grupos débilmente ligados de cientos de estrellas que comparten algunas propiedades, como su edad y sus características químicas. Los resultados de la simulación se compararon después con la posición y las velocidades reales de las estrellas de las Híades, que ahora se conocen con exactitud gracias a las observaciones realizadas por el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA).

«Nuestras simulaciones solo pueden coincidir simultáneamente con la masa y el tamaño de las Híades si hay algunos agujeros negros en el centro del cúmulo en la actualidad (o hasta hace poco)», afirma Stefano Torniamenti, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Padua y primer autor del artículo. El trabajo se realizó durante una estancia de investigación de Torniamenti en el ICCUB y es fruto de la estrecha colaboración de este instituto con la Universidad de Padua, la Universidad de Cambridge (Reino Unido), el Observatorio Europeo Austral (ESO) y la Universidad Sun Yat-sen (China).

En la actualidad, las propiedades observadas de las Híades se reproducen mejor mediante simulaciones con 2 o 3 agujeros negros. Sin embargo, las simulaciones en las que todos los agujeros negros fueron expulsados recientemente (hace menos de 150 millones de años, aproximadamente el último cuarto de la edad del cúmulo) aún pueden dar una buena coincidencia porque la evolución del cúmulo no podría borrar del todo las huellas de su anterior población de agujeros negros.

En cualquier caso, los nuevos resultados indican que los agujeros negros nacidos en las Híades siguen dentro del cúmulo, o muy cerca. Esto los convierte en los agujeros negros más cercanos al Sol, mucho más cerca que el candidato anterior, esto es, Gaia BH1, que se encuentra a 1.570 años luz del Sol.

«Esta observación nos ayuda a comprender cómo la presencia de agujeros negros afecta a la evolución de los cúmulos estelares y cómo, a su vez, los cúmulos estelares contribuyen a las fuentes de ondas gravitacionales», comenta Gieles, anfitrión del primer autor en Barcelona. «Estos resultados también nos permiten vislumbrar cómo se distribuyen estos misteriosos objetos por la galaxia», concluye el investigador.

Nota de prensa elaborada en colaboración con el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB).

Más información

Esta investigación se presenta en un artículo titulado «Stellar-mass black holes in the Hyades star cluster?», de S. Torniamenti, M. Gieles et al., que aparecerá en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en septiembre de 2023. DOI: 10.1093/mnras/stad1925

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