Agujero negro masivo destroza el récord

CfA Press Release
Traducido por Ciencia Kanija
30/10/07

Usando dos satélites de la NASA, los astrónomos han descubierto un agujero negro que destroza el récord anunciado hace apenas dos semanas. El nuevo agujero negro, con una masas de entre 24 y 33 veces la de nuestro Sol, es el agujero negro más pesado que orbita otra estrella.

...Siga leyendo esta noticia, haciendo click en el título...


El poseedor del nuevo récord pertenece a la categoría de agujeros negros de “masa estelar”. Formado en la agonía de las estrellas masivas, son menores que los monstruosos agujeros negros hallados en los núcleos galácticos. El récord anterior para el mayor agujero negro de masa estelar es de 16 masas solares en la galaxia M33, anunciado el 17 de octubre.

“No esperábamos encontrar un agujero negro de masa estelar tan masivo”, dice Andrea Prestwich del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachussets, autora principal del artículo del descubrimiento que aparecerá en el ejemplar del 1 de noviembre de la revista Astrophysical Journal Letters. “Ahora sabemos que los agujeros negros que se forman a partir de estrellas moribundas pueden ser mucho más grande de lo que habían pensado”.

El agujero negro está situado en la cercana galaxia enana de IC 10, a 1,8 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Casiopea. El equipo de Prestwich pudo medir la masa del agujero negro gracias a que tenía una compañera en órbita: una estrella caliente altamente evolucionada. La estrella está expulsando gas en forma de viento. Parte de este material cae en espiral hacia el agujero negro, calentándose, y emitiendo potentes rayos-X antes de cruzar el punto de no retorno.

En noviembre de 2006, Prestwich y sus colegas observaron la galaxia enana con el Observatorio de Rayos-X Chandra de la NASA. El grupo descubrió que la fuente de rayos-X más brillante de la galaxia, IC 10 X-1, exhibía cambios radicales en el brillo de los rayos-X. Tal comportamiento sugería que una estrella pasaba periódicamente frente a un agujero negro compañero y bloqueaba los rayos-X creando un eclipse. A finales de noviembre, el satélite Swift de la NASA confirmó los eclipses y reveló detalles sobre la órbita de la estrella. La estrella de IC 10 X-1 parece orbitar en un plano que está casi de lado con respecto a la línea de visión de la Tierra, por lo que una simple aplicación de las Leyes de Kepler muestran que el agujero negro compañero tiene una masa de al menos 24 Soles.

Aún quedan algunas incertidumbres sobre la masa estimada del agujero negro, pero tal y como apunta Prestwich, ”Las futuras observaciones ópticas proporcionarán una comprobación final. Cualquier refinamiento en las medidas de IC 10 X-1 probablemente sería para aumentar la masa del agujero negro más que para disminuirla”.

La gran masa del agujero negro es sorprendente debido a que las estrellas masivas generan potentes vientos que lanzan el equivalente en gas a muchos soles antes de explotar. Los cálculos sugieren que las estrellas masivas de nuestra galaxia dejan tras de sí agujeros negros no más pesados de 15 Soles.

El agujero negro IC 10 X-1 ha ganado masa desde su nacimiento absorbiendo gas de su estrella compañera, pero la razón de crecimiento es tan lenta que no habría ganado más de 1 o 2 masas solares. “Este agujero negro ya nació grande; no se hizo grande”, dijo el astrofísico Richard Mushotzky del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que no es miembro del equipo del descubrimiento.

La estrella madre probablemente comenzó su vida con 60 masas solares o más. Como la galaxia que lo alberga, probablemente era deficiente en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. En las estrellas luminosas masivas con una fracción elevada de elementos pesados, los electrones extra de elementos tales como el carbono y el oxígeno “sienten” la presión exterior de la luz y son más susceptibles a ser barridos por los vientos estelares. Pero con esta baja fracción de elementos pesados, el progenitor de IC 10 X-1 arrojó comparativamente poca masa antes de explotar, por lo que pudo dejar tras él un agujero negro más pesado.

“Las estrellas masivas de nuestra galaxia probablemente no están hoy produciendo agujeros negros estelares muy masivos como este”, dice el coautor Roy Kilgard de la Universidad Wesleyan en Middletown, Connecticut. “Pero podría haber millones de agujeros negros pesados de masa estelar merodeando por allí fuera que fueron producidos en los inicios de la historia de la Vía Láctea, antes de que tuvieran posibilidad de formar elementos pesados”.