Por primera vez, el telescopio espacial Hubble ha detectado un objeto solitario a la deriva en nuestra galaxia, la Vía Láctea: los restos espectrales e invisibles de una estrella que alguna vez fue brillante.
Cuando las estrellas lo suficientemente masivas como para hacer que nuestro Sol parezca una estrella enana mueren, explotan y forman una supernova. El núcleo restante es aplastado por su propia gravedad, formando un agujero negro.
A veces, la explosión puede poner en movimiento el agujero negro, moviéndose a través de la galaxia como una máquina de pinball. En teoría, debería haber muchos agujeros negros errantes conocidos por los científicos, pero dado que son prácticamente invisibles en el espacio, son muy difíciles de identificar.
Los astrónomos creen que hay 100 millones de agujeros negros que flotan libremente en nuestra galaxia. Ahora los investigadores creen haber detectado uno de estos objetos. La detección se produjo después de seis años de observaciones, y los astrónomos incluso lograron medir con precisión la masa de este objeto cósmico extremo.
El agujero negro está a 5.000 años luz de distancia, ubicado en un brazo espiral de la Vía Láctea conocido como el brazo de Sagitario. Esta observación permitió al equipo de investigación estimar que el agujero negro aislado más cercano a la Tierra podría estar a solo 80 años luz de distancia.
Pero si los agujeros negros son básicamente indistinguibles del vacío del espacio, ¿cómo logró Hubble identificar este?
El campo gravitatorio extremadamente fuerte de los agujeros negros distorsiona el espacio que los rodea, creando las condiciones para que la radiación estelar que se alinea detrás de ellos se doble o amplifique. Este fenómeno se conoce como lente gravitacional. Los telescopios terrestres examinan los millones de estrellas que salpican el centro de la Vía Láctea y buscan ese brillo fugaz que indica que un objeto grande ha pasado entre nosotros y la estrella.
Hubble está perfectamente posicionado para dar seguimiento a estas observaciones. Los avistamientos fueron estudiados por dos equipos diferentes de investigadores para determinar la masa del objeto. Ambos estudios han sido aceptados para su publicación en The Astrophysical Journal.
Uno de los equipos, dirigido por el astrónomo Kailash Sahu, especialista en instrumentos del Hubble en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, determinó que el agujero negro pesa siete veces la masa de nuestro Sol.
El segundo equipo, dirigido por la estudiante de doctorado Casey Lam y Jessica Lu, profesora asociada de astronomía, ambas en la Universidad de California-Berkeley, estableció un rango más pequeño para la masa del objeto, entre 1,6 y 4,4 veces la del Sol. Según esta estimación, el objeto podría ser un agujero negro o una estrella de neutrones. Las estrellas de neutrones son los restos increíblemente densos de estrellas que han explotado.
«En cualquier caso, el objeto es el primer remanente estelar oscuro descubierto que vaga por la galaxia, sin estar acompañado por otra estrella», dijo Lam en un comunicado.
El cielo estrellado que se ve en esta imagen del Hubble está hacia el centro de la galaxia.
El agujero negro pasó junto a una estrella de fondo a 19.000 años luz de la Tierra hacia el centro de la galaxia, amplificando su luz estelar durante 270 días. Los astrónomos tuvieron dificultades para determinar sus medidas porque hay otra estrella brillante muy cerca de la que observaron que irradia luz desde detrás del agujero negro.
«Es como tratar de medir el pequeño movimiento de una luciérnaga junto a una bombilla incandescente», dijo Sahu en un comunicado. «Tuvimos que sustraer minuciosamente la luz de la estrella centelleante cercana para medir con precisión la desviación de la fuente de luz tenue».
El equipo de Sahu cree que el objeto podría estar moviéndose a una velocidad de 160.000 kilómetros por hora, más rápido que la mayoría de las estrellas en esta parte de la galaxia, mientras que el equipo de Lu y Lam estimó una velocidad de alrededor de 108.000 kilómetros por hora.
Más datos y observaciones del Hubble y más análisis pueden resolver dudas sobre la identidad del objeto. Los astrónomos siempre están buscando estos objetos singulares invisibles como agujas en un pajar, algo que podría ayudarlos a comprender mejor cómo evolucionan y mueren las estrellas.
«A través del proceso de microlente, podemos estudiar estos objetos compactos y solitarios y pesarlos. Creo que hemos abierto una nueva ventana para estos objetos negros, que de otro modo no se pueden ver», dijo Lu.
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