Un equipo internacional formado por astrónomos e astrónomas de todo o mundo no marco da misión Gaia acaba de dar a coñecer o achado do buraco negro estelar máis masivo descuberto ata agora na Vía Láctea. A súa investigación foi publicada este martes pola revista Astronomy & Astrophysics e está asinada por 300 investigadores e investigadoras de países como Alemaña, Austria, Bélxica, Finlandia, Francia, Italia, Suecia, Chile, Australia e tamén España. En concreto, a catedrática do Departamento de Física Aplica da Universidade de Vigo e investigadora do Instituto de Física e Ciencias Aeroespaciais Ana Ulla é unha das asinantes do artigo, que ten como autor principal a Pasquale Panuzzo.
O buraco negro, que o equipo científico define como un “xigante durmido", foi descuberto cando revisaban as observacións de Gaia de cara á publicación dun novo catálogo de datos. "Ninguén agardaba atopar un buraco negro de gran masa axexando preto e que non tivese sido detectado ata agora", destaca Pasquale Panuzzo, membro da misión Gaia e astrónomo do Observatorio de París, que forma parte do Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS). "Este é o tipo de descubrimento que fas unha vez na túa carreira investigadora", engade.
Bautizado como Gaia BH3 o BH3, atópase na constelación de Aquila, a menos de 2000 anos luz da Terra, o que o converte no segundo buraco negro coñecido máis próximo á Terra.
Un descubrimento inesperado
No proceso de revisión das observacións de Gaia, un do equipos fixou a súa atención nunha vella estrela xigante na constelación de Aquila, a unha distancia de 1926 anos luz da Terra. Ao analizar en detalle a oscilación da súa traxectoria, decatáronse de que estaba atrapada nun movemento orbital cun buraco negro inactivo de masa excepcionalmente alta, aproximadamente 33 veces a do Sol. Para confirmar o descubrimento, o equipo de Gaia empregou datos de observatorios terrestres, incluído o instrumento UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) del VLT do Observatorio Europeo Austral, localizado no deserto de Atacama, en Chile. Estas observacións revelaron propiedades clave da estrela compañeira, o que, xunto cos datos de Gaia, permitiu ao equipo medir con precisión a masa de BH3.
Esta é a primeira vez que se detecta un buraco negro de orixe estelar deste tamaño dentro da Vía Láctea, xa que ata agora os buracos negros deste tipo só se tiñan observado en galaxias moi distantes, polo que este descubrimento, destacan a e os científicos, desafía a comprensión de como se desenvolven e evolucionan as estrelas masivas. Precisamente por este carácter excepcional e pola natureza única do descubrimento, se decidiu “publicar este artigo baseado en datos preliminares antes da próxima entrega de datos de Gaia", como explica a coautora Elisabetta Caffau, tamén membro de Gaia e do CNRS Observatorio de París. A científica engade que o feito de que os datos estean dispoñibles permitirá a outros membros da comunidade astronómica comezar a estudar este buraco de xeito inmediato, sen ter que agardar á publicación completa dos datos, prevista, como moi pronto, para finais de 2025.
Terceiro buraco negro inactivo atopado con Gaia
Este é o terceiro buraco negro inactivo atopado con Gaia e, como destaca Pasquale Panuzzo, "ata agora, os buracos deste tamaño só tiñan sido detectados en galaxias distantes mediante a colaboración LIGO-Virgo-KAGRA, grazas a observacións de ondas gravitacionais". A masa promedio dos buracos negros coñecidos de orixe estelar (os que se forman a partir do colapso de estrelas masivas) na Vía Láctea é de arredor de 10 veces a masa do Sol. Ata agora o récord de peso correspondía a Cygnus X-1, que só alcanza 21 masas solares.
Por iso, para Carole Mundell, directora de Ciencia da ESA, “é impresionante ver o impacto transformador que Gaia está tendo na astronomía e a astrofísica", xa que “os seus descubrimentos van moito máis aló do propósito orixinal da misión, que é crear un mapa multidimensional extraordinariamente preciso de máis de mil millóns de estrelas en toda a Vía Láctea". En total, son 450 persoas de 25 países as que están implicadas en Gaia, e os catálogos xa presentados deron lugar á publicación de máis de 10.000 artigos científicos e 128 teses de doutoramento.
Na procura da orixe dos buracos negros
Como destacan dende Gaia, a comunidade científica enfróntase ao reto urxente de explicar a orixe de buracos negros do tamaño de Gaia BH3, xa que a comprensión actual de como evolucionan e morren as estrelas masivas non explica como xurdiron este tipo de buracos. A maioría das teorías sosteñen que, a medida que envellecen, as estrelas masivas lazan unha parte considerable do seu material a través de ventos poderosos; en última instancia, son parcialmente lanzadas ao espazo cando explotan como supernovas. O que queda do seu núcleo contráese aínda máis para converterse nunha estrela de neutróns ou un buraco negro, dependendo da súa masa. Pero os núcleos o suficientemente grandes como para acabar converténdose en buracos negros de 30 veces a masa do Sol son moi difíciles de explicar. Non obstante, unha pista para resolver este enigma pode estar moi preto de Gaia BH3.