Es posible que se haya confirmado que un agujero negro vagabundea por nuestra galaxia

La primera detección de lo que parece ser un agujero negro errante a la deriva a través de la Vía Láctea, revelada a principios de este año, ha sido validada.

Un segundo equipo de científicos, que realizó un análisis separado e independiente, llegó casi a la misma conclusión, agregando peso a la idea de que hemos identificado un agujero negro rebelde que deambula por la galaxia.

Dirigido por las astrónomas Cassie Lamm y Jessica Lu de la Universidad de California, Berkeley, el nuevo trabajo llegó a una conclusión ligeramente diferente. Dado el rango de masa del objeto, puede ser un estrella neutrónEn lugar de un agujero negro, según el nuevo estudio.

De cualquier manera, esto significa que podemos tener una nueva herramienta para buscar objetos compactos «oscuros» indetectables en nuestra galaxia, midiendo la forma en que los campos gravitatorios tuercen y distorsionan la luz de estrellas distantes cuando pasa frente a ellas, llamada microgravedad gravitacional.

«Este es el primer agujero negro flotante o estrella de neutrones que se detecta utilizando una lente microgravitacional». dice lo.

«Al usar la lente más fina, podemos examinar y pesar estos objetos aislados y comprimidos. Creo que hemos abierto una nueva ventana a estos objetos oscuros, que no se pueden ver de otra manera».

agujeros negros Presumiblemente, son los núcleos colapsados ​​de estrellas masivas que han llegado al final de sus vidas y han expulsado su materia exterior. Se cree que tales estrellas iniciales de agujeros negros, treinta veces la masa del Sol, viven vidas relativamente cortas.

Por lo tanto, según nuestras mejores estimaciones, debería haber hasta 10 millones a 1 mil millones Los agujeros negros de masa estelar ahí fuera, a la deriva pacífica y silenciosamente a través de la galaxia.

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Pero los agujeros negros se llaman agujeros negros por una razón. No emite ninguna luz que podamos detectar, a menos que caiga material sobre él, un proceso que genera rayos X desde el espacio alrededor del agujero negro. Entonces, si un agujero negro está dando vueltas, sin hacer nada, casi no hay forma de detectarlo.

aprox. Lo que tiene un agujero negro es un campo gravitatorio intenso, tan fuerte que distorsiona cualquier luz que lo atraviese. Para nosotros, como observadores, esto significa que podemos ver una estrella distante que parece más brillante y en una posición diferente a la que normalmente aparece.

El 2 de junio de 2011, eso fue exactamente lo que sucedió. Dos encuestas separadas de microlente, el Experimento de lente gravitacional óptica (OGLE) y la Observación de microlente en astrofísica (MOA), registraron de forma independiente un evento que culminó el 20 de julio.

El evento se denominó MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 (abreviado como OB110462), y debido a que fue inusualmente largo y brillante, invitó a los científicos a mirar más de cerca.

«La duración del evento brillante es una pista de cuán masiva la lente de primer plano desvía la luz de la estrella de fondo». Lam explica.

«Lo más probable es que los eventos más largos se deban a los agujeros negros. Esto no es una garantía, porque la duración del anillo brillante depende no solo de cuán masiva es la lente de primer plano, sino también de qué tan rápido se mueven la lente de primer plano y la estrella de fondo en relación con El uno al otro.»

«Sin embargo, al obtener también medidas de la posición aparente de la estrella de fondo, podemos confirmar si la lente de primer plano es realmente un agujero negro».

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Ilustración que muestra cómo el Hubble ve el evento de microlente. (NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted)

En este caso, las observaciones del área se realizaron en ocho ocasiones distintas con el telescopio espacial Hubble, hasta 2017.

A partir de un análisis profundo de estos datos, un equipo de astrónomos dirigido por Kailash Sahu del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial concluyó que el culpable era un agujero negro ultrapequeño de 7,1 veces la masa del Sol, a 5.153 años luz de distancia.

El análisis de Low y Lam ahora agrega más datos del Hubble, capturados en 2021. Su equipo descubrió que el objeto era algo más pequeño, entre 1,6 y 4,4 veces la masa del Sol.

Esto significa que el objeto podría ser una estrella de neutrones. Este es también el núcleo colapsado de una estrella masiva, cuya masa comenzó entre 8 y 30 veces la masa del Sol.

El objeto resultante está sostenido por algo llamado presión de decaimiento de neutrones, ya que los neutrones no quieren ocupar el mismo espacio; Esto evita que se derrumbe por completo en un agujero negro. Tal objeto tiene una masa de aproximadamente 2,4 veces la masa del Sol.

Curiosamente, no se han detectado agujeros negros de menos de 5 veces la masa del Sol. Esto se conoce como el espacio del bloque inferior. Si el trabajo de Lamm y sus colegas es correcto, esto significa que podemos detectar un objeto con una brecha de masa menor en nuestras manos, lo cual es muy desconcertante.

Los dos equipos regresaron con diferentes masas del cuerpo de la lente porque sus análisis dieron resultados diferentes para los movimientos relativos del objeto comprimido y la estrella de la lente.

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Saho y su equipo descubrieron que el objeto compacto se movía a una velocidad relativamente alta de 45 kilómetros por segundo, como resultado de una patada natal: una explosión de supernova desequilibrada que podría alejar un núcleo que colapsa rápidamente.

Pero Lamm y sus colegas consiguieron 30 kilómetros por segundo. Este resultado, dicen, sugiere que una explosión de supernova puede no haber sido necesaria para el nacimiento de un agujero negro.

Por el momento es imposible sacar una conclusión definitiva de OB110462 sobre la estimación correcta, pero los astrónomos esperan aprender mucho del descubrimiento de más objetos de este tipo en el futuro.

«Sea lo que sea, el objeto es el primer remanente estelar oscuro que se descubre vagando por la galaxia sin la compañía de otra estrella». dice lam.

La búsqueda ha sido aceptada Diario astrofísicodisponible en arXiv.

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