El Hubble resuelve un antiguo misterio al detectar un agujero negro oculto en un cúmulo de estrellas
Tras décadas de investigación, los astrónomos han descubierto el primer agujero negro de masa estelar oculto en el cúmulo globular Omega Centauri.
Los cúmulos globulares son sistemas compuestos por cientos de miles o incluso millones de estrellas unidas por la gravedad. Estas estructuras se encuentran entre los objetos más antiguos de la Vía Láctea, con una edad superior a los 10 mil millones de años, y orbitan dentro del halo de nuestra galaxia.
La mayoría de las estrellas de estos cúmulos pertenecen a la Población II, la segunda generación de estrellas más antigua del Universo. Las estrellas más masivas desaparecieron hace miles de millones de años y, según los modelos teóricos, dejaron tras de sí un gran número de agujeros negros de masa estelar.
La NASA ha anunciado que los datos del Telescopio Espacial Hubble, complementados con observaciones del Telescopio Espacial James Webb, han identificado el primer agujero negro de masa estelar en el cúmulo globular Omega Centauri. Este cúmulo había sido un misterio durante décadas, ya que hasta ahora no se había confirmado la presencia de ningún agujero negro de masa estelar en él.
El cúmulo globular Omega Centauri
Omega Centauri es el cúmulo globular más grande y masivo de la Vía Láctea. Contiene aproximadamente 10 millones de estrellas ligadas gravitacionalmente. Su masa y densidad lo convierten en uno de los entornos estelares más extremos de nuestra galaxia, lo que lo convierte en un verdadero laboratorio natural para el estudio de los sistemas estelares.
Se cree que estos agujeros negros se formaron tras la muerte de las estrellas más masivas del cúmulo. Además, observaciones previas ya habían revelado indicios de la posible presencia de un agujero negro de masa intermedia en su núcleo. Sin embargo, hasta ahora no se había identificado ningún agujero negro de masa estelar.
Agujeros negros que han desaparecido
La presencia de agujeros negros de masa estelar en cúmulos globulares como Omega Centauri es una consecuencia natural de la evolución estelar. Estos sistemas se formaron hace más de 10 mil millones de años y contenían estrellas de masas variables. Las estrellas más masivas terminaron su vida colapsando y dando origen a los agujeros negros.
Los modelos de evolución estelar y las simulaciones dinámicas indican que algunos de estos agujeros negros podrían permanecer ligados gravitacionalmente al cúmulo. Si bien algunos son expulsados debido a las interacciones gravitacionales entre las estrellas, se espera que persista una población residual.
Un descubrimiento posible gracias al Hubble
Este nuevo descubrimiento fue anunciado por la NASA. Fue posible gracias a una técnica que permite a los investigadores medir el movimiento de las estrellas a lo largo del tiempo con gran precisión. Combinaron más de veinte años de observaciones del Telescopio Espacial Hubble con datos más recientes del Telescopio Espacial James Webb.
Las nuevas mediciones han descartado la hipótesis planteada en estudios anteriores de que el objeto invisible fuera una estrella de neutrones. De este modo, los investigadores pudieron determinar que el agujero negro observado tiene una masa aproximada de 4,46 masas solares. Bautizado como oMEGACat BH-2, se ha convertido en el primer agujero negro de masa estelar confirmado en el cúmulo Omega Centauri.
oMEGACat BH-2
El agujero negro forma parte de un sistema binario con una estrella de aproximadamente 0,78 masas solares. La trayectoria de esta estrella se ha reconstruido a partir de más de veinte años de observaciones. Los datos mostraron que completa una órbita alrededor del agujero negro cada 94 años.
Las propiedades orbitales indican que este sistema probablemente no se formó simultáneamente, sino que surgió posteriormente como resultado de la captura gravitacional.
Los investigadores estiman que sobrevivirá menos de mil millones de años antes de desintegrarse por nuevas interacciones gravitacionales, una vida útil mucho más corta que los aproximadamente 12 mil millones de años de antigüedad del cúmulo Omega Centauri.
Referencia de la noticia
Whitaker et al. (2026). A Long Period Stellar-mass Black Hole Binary in ω Centauri.