Tres estudios distintos refutan el reciente descubrimiento del agujero negro “imposible”

NASA 

Tres grupos independientes de astrónomos han indicado un error en la interpretación de los datos del último descubrimiento de un agujero negro récord de masas estelares. Según los autores, no se trataría de un agujero negro supermasivo, sino uno ordinario con una masa de varios soles. Los artículos fueron publicados en arXiv.org (1, 2, 3).

El contexto

El 27 de noviembre, Nature publicó un artículo que afirmaba el descubrimiento de un agujero negro inusualmente pesado en un sistema binario. Según los hallazgos de los astrónomos chinos, el objeto LB-1 consistía en una estrella de tipo B ordinaria y un objeto invisible con una masa de aproximadamente 68 soles.

Los autores sugirieron que se trataba de un agujero negro, aunque no descartaron la posibilidad de que sea un par de agujeros negros de masa moderada en una órbita muy cercana.

Un valor de masa tan alto es inusual, ya que la teoría de la evolución estelar no permite el nacimiento de agujeros negros tan grandes, y los objetos de masa comparables con las estrellas deberían aparecer precisamente como resultado de explosiones de estrellas viejas.

La confirmación del descubrimiento de tal objeto se convertiría en un problema para la astrofísica: las teorías de la evolución estelar, la teoría de las explosiones de supernovas y la teoría de la estabilidad de múltiples sistemas.

Pero…

Los autores de la publicación original realizaron una estimación de la masa de este agujero negro basada en los parámetros de la línea de emisión de hidrógeno Hα y llegaron a la conclusión de que esta luz es generada por la sustancia del disco alrededor del agujero negro, y las variaciones observadas en la frecuencia de su máximo están asociadas con un cambio en la velocidad radial del objeto cuando se mueve en su órbita.

Ahora, en los nuevos trabajos, se argumenta que tal interpretación de la variabilidad de la línea Hα es errónea. Los autores de estos estudios muestran que una explicación más plausible es que hay una fuente estable de radiación constante en una línea dada, cuya luz se superpone a la absorción en esta por la atmósfera de una estrella ordinaria en este sistema. El análisis muestra que estos efectos son realmente fáciles de confundir.

Los tres estudios

En el primer trabajo, los científicos de la Universidad de California en Berkeley refuerzan su caso al restar el espectro modelo de una estrella de clase B del espectro LB-1 obtenido en el Observatorio Keck. Resulta que en este caso no hay variaciones en la línea Hα que puedan estar relacionadas con la velocidad radial.

Los autores concluyen que esta radiación no puede asociarse inequívocamente con el disco de acreción de un agujero negro y, por lo tanto, su masa puede determinarse con precisión. Sin embargo, otros datos apuntan a un agujero negro con una masa de 5 a 20 solares como candidato adecuado.

En un segundo artículo, astrónomos de Nueva Zelanda, el Reino Unido, Canadá y Australia se centraron en la distancia al sistema. En el artículo original, se llegó a la conclusión basándose en el paralaje erróneamente definido de LB-1 por el satélite Gaia: en lugar de 2,14 kiloparsecs, está al doble de distancia. De hecho, esto podría suceder, pero el objeto debería observarse en ciertos puntos, de modo que el desplazamiento de la estrella visible debido a la órbita en doble da la impresión de un desplazamiento paraláctico.

En la nueva publicación, los científicos utilizaron modelos informáticos para predecir las propiedades de ese doble y llegaron a la conclusión de que los resultados de Gaia son correctos y que el componente invisible en el sistema tiene una masa de 4 a 7 solares.

Un tercer estudio, escrito por astrónomos de la Universidad Católica de Lovaina y el Observatorio Real de Bélgica, se basa en nuestras propias observaciones con el telescopio Mercator.

De manera similar a los autores del primer trabajo, los científicos también llegan a la conclusión de que las variaciones distinguidas en la línea Hα no están asociadas con el movimiento del agujero negro y el disco luminoso a su alrededor, sino con el movimiento de la estrella visible y la luz visible de su atmósfera que absorbe en este rango de longitud de onda. Resulta que no hay indicios de una alta proporción de masa de compañeros en este sistema y, por lo tanto, la conclusión acerca de una masa absoluta inusualmente alta tampoco es confiable.

Más recientemente, los astrónomos han reportado otro récord: el descubrimiento de un agujero negro excepcionalmente pequeño. Los científicos también permitieron que se formaran planetas alrededor de agujeros negros supermasivos.
 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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