Localitzen un forat negre amagat a un cúmul estel·lar situat fora de la nostra galàxia

Un investigador de l’IEEC a l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) forma part de l’equip

Un grup d’astrònoms ha descobert un petit forat negre fora de la Via Làctia observant com influeix en el moviment d'una estrella al seu voltant. Aquest mètode de detecció, utilitzat per primera vegada per descobrir la presència de forats negres fora de la nostra galàxia, podria ser  clau per descobrir forats negres ocults a la nostra galàxia i a galàxies properes i ajudar a donar llum sobre com es formen i evolucionen aquests misteriosos objectes. Les observacions s’han fet utilitzant el Very Large Telescope (VLT) de l'Observatori Europeu Austral (ESO), situat al desert d’Atacama (Xile). La investigació ha estat acceptada per a ser publicada a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

El forat negre es va detectar a un cúmul de milers d'estrelles situat a uns 160.000 anys llum de distància al Gran Núvol de Magallanes, una galàxia veïna de la Via Làctia. Aquest primer forat negre localitzat per l’equip —liderat per Sara Saracino, de l'Institut d'Investigació d'Astrofísica de la Liverpool John Moores University (Regne Unit)— va resultar ser aproximadament 11 vegades més massiu que el Sol. 

«Cada detecció que fem serà important per a la nostra futura comprensió dels cúmuls estel·lars i els forats negres que hi ha», afirma Mark Gieles, co-autor de l’estudi i investigador de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB). El Prof. Gieles estudia la dinàmica de les estrelles i els forats negres en sistemes estel·lars densos. En la seva recerca busca maneres de trobar forats negres en cúmuls estel·lars mitjançant el seu efecte sobre els moviments de les estrelles. 
 

Aquesta imatge mostra un cúmul de milers d'estrelles a uns 160.000 anys llum de distància al Gran
Núvol de Magallanes. Es creu que els filaments vermellosos que envolten el cúmul, formats per
grans núvols d'hidrogen, són les restes d'explosions de supernoves / ESO, NASA/ESA/M. Romaniello.

«Estem mirant cada estrella d'aquest cúmul amb lupa intentant trobar alguna prova de la presència de forats negres però sense veure'ls directament», diu la investigadora Saracino. El forat negre localitzat ara podria ser la punta de l'iceberg. «Estem en el bon camí per descobrir-ne molts altres, en diferents cúmuls», afegeix.

És la primera vegada que es troba un forat negre en un cúmul d'estrelles jove —el cúmul només té uns 100 milions d'anys, un obrir i tancar d'ulls a escala astronòmica—. Comparant-los amb forats negres més grans i madurs en cúmuls més antics, els astrònoms serien capaços d'entendre com creixen aquests objectes alimentant-se d'estrelles o fusionant-se amb altres forats negres. A més, dibuixar la demografia dels forats negres als cúmuls estel·lars millorarà la nostra comprensió sobre l'origen de les fonts d'ones gravitacionals. 

Per dur a terme la seva cerca, l’equip va utilitzar dades recollides durant dos anys amb l’instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) del telescopi VLT. MUSE va permetre als investigadors observar zones molt concorregudes, com les regions més internes dels cúmuls estel·lars, analitzant la llum de cada estrella dels voltants: així es va poder obtenir en una sola vegada informació sobre milers d'estrelles, almenys deu vegades més que amb qualsevol altre instrument. 

L’Extremely Large Telescope (ELT) de l’ESO, que començarà a funcionar a finals d'aquesta dècada, permetrà als astrònoms trobar encara més forats negres ocults. 

Nota de premsa feta en col·laboració amb l’Oficina de Comunicació de l’ICCUB.

Enllaços
– IEEC
– ICCUB
  
Més informació

Aquesta recerca es presenta en un article titulat «A black hole detected in the young massive LMC cluster NGC 1850», de S. Saracino, M. Gieles, et. al., acceptat per a ser publicat a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.   

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC és un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Ana Montaner i Sònia Bagudanch
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Autor principal a l’IEEC
Barcelona, Espanya
Mark Gieles
Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB)
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Correu electrònic: mgieles@ieec.cat, mgieles@icc.ub.edu