Troben el forat negre estel·lar amb més massa de la nostra galàxia

Dades de la missió Gaia de l'ESA han revelat el forat negre estel·lar amb més massa conegut a la Via Làctia, per l'estrany moviment de "bamboleig" a l'estrella companya que l'orbita.

Les dades del Very Large Telescope (VLT d'ESO) de l'Observatori Europeu Austral (ESO) i altres observatoris terrestres es van fer servir per verificar la massa del forat negre, que el situa en unes impressionants 33 vegades la massa del nostre Sol.

Els forats negres estel·lars es formen a partir del col·lapse d'estrelles massives i els que s'han identificat fins ara a la Via Làctia són, de mitjana, unes 10 vegades més massius que el Sol. Fins i tot el següent forat negre estel·lar més massiu conegut a la nostra galàxia, Cygnus X-1, només arriba a 21 masses solars, cosa que fa que aquesta nova observació d'un objecte amb 33 masses solars sigui excepcional.

El segon més proper a la Terra

Sorprenentment, aquest forat negre també és molt a prop nostre: a només 2.000 anys llum de distància, a la constel·lació d'Aquila, i és el segon forat negre conegut més proper a la Terra. Anomenat Gaia BH3 o BH3 per abreujar, es va trobar quan l'equip revisava les observacions de Gaia mentre preparava una nova publicació de dades.

"Ningú esperava trobar un forat negre de gran massa tan a prop i que no hagués estat detectat fins ara", declara en un comunicat Pasquale Panuzzo, membre de la col·laboració Gaia i astrònom de l'Observatori de París, part del Centre Nacional de Recerca Científica de França (CNRS). "Aquest és el tipus de descoberta que fas una vegada a la teva carrera investigadora".

Per confirmar-ne el descobriment, la col·laboració Gaia va utilitzar dades d'observatoris terrestres, inclòs l'instrument UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph, espectrògraf Echelle a l'ultraviolat i el visible) del VLT d'ESO, ubicat al desert d'Atacama, a Xile [2] ]. Aquestes observacions van revelar propietats clau de l'estrella companya, cosa que, juntament amb les dades de Gaia, va permetre a l'equip mesurar amb precisió la massa de BH3.

La comunitat astronòmica ha detectat amb anterioritat forats negres igualment massius fora de la nostra galàxia (utilitzant un mètode de detecció diferent), i han teoritzat que es poden formar a partir del col·lapse d'estrelles la composició química de les quals compta amb molt pocs elements més pesats que l'hidrogen i l'heli. Es creu que aquests estels pobres en metalls perden menys massa al llarg de la seva vida i, per tant, els queda més material per produir forats negres de gran massa després de morir. Però fins ara no hi havia proves que vinculessin directament les estrelles pobres en metalls amb els forats negres de gran massa.

Les parelles d'estrelles tendeixen a tenir composicions similars, fet que significa que la companya de BH3 guarda pistes importants sobre l'estrella que va col·lapsar per formar aquest forat negre excepcional. Les dades d'UVES van mostrar que la companya era una estrella molt pobra en metalls, cosa que indica que l'estrella que va col·lapsar per formar BH3 també era pobra en metalls, tal com es va predir.

L'estudi, dirigit per Panuzzo, es publica a Astronomy & Astrophysics.