Descubren el primer sistema de "triple agujero negro", revelando nuevas claves sobre la evolución estelar

El sistema incluye un agujero negro que se encuentra devorando a una estrella que orbita muy cerca de él, y a una segunda que orbita el mismo objeto, pero a una distancia mucho mayor.
Representación artística de un sistema de "triple agujero negro". / Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)
Representación artística de un sistema de "triple agujero negro". / Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)

Un equipo de físicos del MIT y Caltech ha anunciado un descubrimiento que podría cambiar nuestra comprensión sobre la formación de agujeros negros. Por primera vez, han observado un sistema de "triple agujero negro", según un estudio publicado en la revista Nature. Este hallazgo ofrece una nueva perspectiva sobre cómo se forman y evolucionan estos cuerpos astrofísicos, desafiando modelos previos.

El sistema descubierto incluye un agujero negro central que se encuentra devorando a una pequeña estrella que orbita muy cerca de él cada 6,5 días, una configuración típica de los sistemas binarios. Sin embargo, el aspecto más sorprendente es que, además de esta estrella, existe una segunda estrella que orbita el mismo agujero negro, pero a una distancia mucho mayor, completando su órbita cada 70.000 años. Esta configuración inusual es lo que ha llevado a los científicos a calificarlo como el primer sistema "triple agujero negro" observado.

El hecho de que el agujero negro tenga una influencia gravitacional tan fuerte sobre una estrella que se encuentra a una distancia tan lejana plantea interrogantes sobre su origen. Los agujeros negros generalmente se forman a partir de la explosión violenta de una estrella en una supernova, un evento que suele liberar una cantidad tan grande de energía que cualquier objeto cercano es expulsado. En este caso, la segunda estrella debería haber sido alejada por esa explosión, pero aún sigue girando alrededor del agujero negro.

Para explicar este fenómeno, los físicos sugieren que este agujero negro se formó a través de un proceso conocido como "colapso directo", donde una estrella colapsa sobre sí misma sin una explosión final dramática. Este proceso más suave habría permitido que la estrella exterior permaneciera en su órbita, ya que no habría sido afectada por la liberación de energía que suele ocurrir en las supernovas.

"Creemos que la mayoría de los agujeros negros se forman a partir de explosiones violentas de estrellas, pero este descubrimiento ayuda a ponerlo en duda", señaló Kevin Burdge, investigador del MIT y autor principal del estudio. "Este sistema es extremadamente interesante para entender la evolución de los agujeros negros y plantea nuevas preguntas sobre si podrían existir más sistemas triples como este ahí fuera".

El equipo realizó simulaciones para probar diversas hipótesis sobre cómo pudo haberse formado este sistema. Las simulaciones mostraron que la única forma plausible de mantener la órbita de la estrella exterior era mediante un colapso directo. Este proceso permite que el sistema se conserve sin las perturbaciones que una supernova típica podría causar.

El descubrimiento de este sistema triple fue casi accidental. Los físicos lo encontraron mientras examinaban imágenes astronómicas a través de la herramienta Aladin Lite, que permite comparar observaciones de distintas longitudes de onda obtenidas por telescopios en todo el mundo. Para confirmar su hallazgo, recurrieron a los datos del satélite Gaia, que ha estado registrando los movimientos de todas las estrellas de la galaxia desde 2014.

Analizando los datos de Gaia, los científicos descubrieron que las dos estrellas del sistema se movían en tándem, un fenómeno extremadamente raro que tiene una probabilidad de una en 10 millones. Esto prácticamente descartó la posibilidad de que se tratara de una coincidencia, confirmando que las estrellas estaban vinculadas gravitacionalmente a un agujero negro central.

Otra revelación clave fue la edad del sistema, que se estima en unos 4.000 millones de años. Los físicos llegaron a esta conclusión al observar que la estrella exterior está en proceso de convertirse en una gigante roja, una fase avanzada en la vida de una estrella. Dado que las estrellas suelen formarse al mismo tiempo, los científicos deducen que este sistema de triple agujero negro también tiene aproximadamente 4.000 millones de años.

"Es la primera vez que podemos determinar con tanta precisión la edad de un sistema de agujero negro", señaló Burdge. "Este descubrimiento no solo nos permite entender mejor cómo se forman los agujeros negros, sino que también nos ofrece una ventana al pasado para estudiar cómo ha evolucionado este sistema en los últimos miles de millones de años".

El hallazgo del primer sistema de "triple agujero negro" abre nuevas puertas en el estudio de la astrofísica. Además de cuestionar las teorías actuales sobre la formación de agujeros negros, plantea la posibilidad de que existan más sistemas como este en otras partes del universo, aún por descubrir. @mundiario

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