Un equipo de físicos ha logrado observar por primera vez un fenómeno que desafía nuestras ideas actuales sobre cómo se forman los agujeros negros: el primer triple agujero negro registrado. Se encuentra a una distancia de 8.000 años luz de la Tierra. Este descubrimiento no solo aporta nuevas perspectivas sobre la evolución de los agujeros negros, sino que también cuestiona el concepto tradicional de la supernova.

Un sistema de triple agujero negro

Hasta ahora, los astrónomos han detectado muchos sistemas binarios de agujeros negros. Estos sistemas están formados por un agujero negro y otro objeto cercano, como una estrella o una estrella de neutrones, que orbitan entre sí debido a la poderosa atracción gravitacional del agujero negro. En estos sistemas, la estrella secundaria puede incluso ser absorbida en un proceso que emite grandes cantidades de energía.

Lo que hace único al sistema recién descubierto es que se trata de un sistema triple. Este sistema tiene un agujero negro central que está devorando una pequeña estrella cercana que orbita a su alrededor cada 6,5 días, una configuración similar a los sistemas binarios conocidos. Sin embargo, lo sorprendente es que se ha identificado una segunda estrella orbitando el agujero negro, pero a una distancia mucho mayor, completando una órbita cada 70.000 años.

La existencia de esta segunda estrella lejana plantea un desafío significativo al concepto de cómo se forman los agujeros negros. Según la teoría predominante, los agujeros negros se forman a partir de la explosión violenta de una estrella moribunda en un proceso conocido como supernova. En este evento, la estrella libera enormes cantidades de energía y luz antes de colapsar en un agujero negro.

Sin embargo, el descubrimiento de este triple sistema sugiere que este agujero negro podría haberse formado a través de un proceso diferente. Si el agujero negro observado se hubiera formado mediante una supernova típica, la energía liberada habría sido tan potente que habría expulsado cualquier objeto cercano, incluida la segunda estrella lejana. En otras palabras, esa segunda estrella no debería estar allí.

Un origen más suave: el colapso directo

El equipo de físicos que realizó el descubrimiento propone una teoría alternativa para explicar este fenómeno: el colapso directo. Según esta hipótesis, en lugar de una explosión violenta, la estrella colapsa sobre sí misma de manera más suave, sin emitir grandes cantidades de energía. 

Este tipo de formación evitaría la expulsión de objetos lejanos, permitiendo que la segunda estrella continúe orbitando alrededor del agujero negro. Este sería el primer indicio directo de la existencia de un agujero negro “suave”, formado a través de colapso directo.

Evidencia de un nuevo tipo de formación de agujeros negros

Este descubrimiento del triple agujero negro es particularmente emocionante porque podría representar la primera prueba directa de un agujero negro formado por colapso directo. Aunque los astrónomos han observado supernovas violentas durante siglos, este sistema triple sugiere la existencia de otro mecanismo de formación de agujeros negros, menos dramático pero igualmente fascinante.

Kevin Burdge, físico del MIT y autor principal del estudio, señala que este descubrimiento pone en duda la creencia predominante de que la mayoría de los agujeros negros se forman a partir de explosiones violentas. 

“Este sistema es extremadamente emocionante para la evolución de los agujeros negros y plantea preguntas sobre si podría haber más sistemas triples como este por descubrir”.

Este notable hallazgo fue, en gran medida, fortuito. Los investigadores encontraron el sistema mientras exploraban una base de datos astronómica llamada Aladin Lite, que recopila observaciones de telescopios en todo el mundo y el espacio. Mientras buscaban nuevos agujeros negros dentro de la Vía Láctea, el equipo decidió investigar V404 Cygni, un agujero negro ubicado a 8.000 años luz de la Tierra que fue uno de los primeros objetos confirmados como agujero negro en 1992.

V404 Cygni ha sido objeto de más de 1.300 estudios científicos, y se le considera uno de los agujeros negros más estudiados hasta la fecha. Sin embargo, lo que el equipo observó no se había documentado antes. Al revisar las imágenes ópticas de este sistema, vieron lo que parecían ser dos manchas de luz muy cercanas entre sí. La primera mancha correspondía al agujero negro y su estrella cercana, que orbita lo suficientemente cerca como para transferir parte de su material al agujero negro, emitiendo luz en el proceso.

La sorpresa vino con la segunda mancha de luz, más débil, que los científicos determinaron que probablemente proviene de una estrella mucho más lejana. Esta estrella está a una distancia asombrosa: 3.500 veces más lejos del agujero negro de lo que la Tierra está del Sol, o unas 100 veces la distancia entre Plutón y el Sol.

El hallazgo de este triple agujero negro a 8.000 años luz marca un hito en la astronomía moderna, desafiando las teorías convencionales sobre la formación de agujeros negros y planteando nuevas preguntas sobre el colapso estelar. Mientras los astrónomos continúan explorando el universo, este descubrimiento sugiere que apenas estamos comenzando a desentrañar los misterios que rodean a estos fascinantes objetos.

Referencia:

• Nature/The black hole low-mass X-ray binary V404 Cygni is part of a wide triple. Link.