domingo, 28 agosto 2016
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Ciencia

El agujero negro y la estrella «peonza», la pareja más escurridiza

Un equipo de investigadores españoles, con participación de la Universidad de Alicante, ha descubierto una singular pareja cósmica: un agujero negro que orbita en torno a una estrella de tipo Be o "peonza", que gira a más de un millón de kilómetros por hora, rozando casi su límite de rotura.

Este sistema binario, que la teoría predecía pero que nadie había sido capaz de encontrar hasta ahora, se describe en Nature, gracias a observaciones realizadas con los telescopios Liverpool y Mercator, del Observatorio de Roque de los Muchachos en La Palma.

En este trabajo participan investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna (ULL); Universidad de Alicante (UA); Institut de Ciències del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICC/IEEC-UB); e Instituto de Ciencias del Espacio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICE/IEEC-CSIC).

Las estrellas Be son relativamente abundantes y sólo en la Vía Láctea se conocen más de 80 formando sistemas binarios junto a estrellas de neutrones, ha informado el IAC y CSIC en sendas notas.

"Su particularidad es su elevada fuerza centrífuga, giran sobre sí mismas a una velocidad muy alta, cercana a su límite de rotura, como si fuesen peonzas cósmicas", detalla Jorge Casares, del IAC y la ULL.

Es el caso de esta estrella, conocida como "MWC 656", que se encuentra en la constelación de Lacerta (el Lagarto) a 8.500 años luz de la Tierra y cuya superficie gira a más de un millón de kilómetros por hora.

Los investigadores comenzaron a estudiarla en 2010, cuando detectaron una emisión transitoria de rayos gamma que parecía provenir de la misma, relata Marc Ribó (ICC/IEEC-UB).

"No se observaron más emisiones gamma, pero descubrimos que formaba parte de un sistema binario", añade.

Para conocer datos de su "acompañante" (luego descubrieron que era un agujero negro), se realizó un análisis detallado del espectro de la estrella.

El espectro es la luz de la estrella dispersada en sus diferentes longitudes de onda, explica a Efe Casares, quien apunta que contiene información "muy rica" sobre sus condiciones físicas -presión, temperatura o gravedad-, composición química y movimiento.

Los investigadores detectaron en el espectro una línea de helio ionizado en emisión que no se había hallado antes en estas estrellas: "analizando el movimiento de esta línea hemos podido trazar la órbita del compañero de la estrella Be", informa Ignacio Negueruela (UA).

Según Ignasi Ribas (IEEC-CSIC) se trata de un cuerpo con una masa muy alta, entre 3,8 y 6,9 veces la masa solar.

"Un objeto así, que no es visible y con esa masa, sólo puede ser un agujero negro", asegura.

El agujero negro orbita la estrella "MWC 656" y se alimenta de la materia que ésta va perdiendo.

Los científicos creen que esta "singular pareja cósmica" no es la única; los modelos teóricos predicen, según Casares, "unas pocas decenas" en nuestra galaxia.

No obstante, son muy difíciles de detectar, ya que los agujeros negros se alimentan del gas expulsado por la estrella Be de forma "silenciosa", es decir, sin emitir rayos X, la pista que se utiliza para poder identificarlos.

Su detección representa un desafío desde su formulación teórica a finales del XVIII.

Como no se ven -su gran fuerza gravitatoria impide que la luz escape del interior-, no se detectan directamente.

Pero en determinados momentos algunos agujeros negros pueden producir radiación de alta energía en su entorno, por lo que pueden localizarse con satélites de rayos X.

Así, en los últimos 50 años se han descubierto 55 candidatos a agujeros negros y 17 cuentan con lo que se llama "confirmación dinámica", es decir, se ha localizado la estrella que lo alimenta y ello ha permitido medir la masa del objeto "invisible".

Si la masa es superior a 3 veces la del Sol se considera probado que es un agujero negro.

El mayor problema lo presentan los agujeros "durmientes", como el de este estudio: "Su emisión de rayos X es casi inexistente", según Casares, quien confía en que utilizando telescopios más grandes (como por ejemplo el Gran Telescopio Canarias) "podamos detectar más sistemas binarios de este tipo en nuestra galaxia y en galaxias cercanas".

Recreación del sistema MWC 656: la estrella masiva tipo Be gira a gran velocidad y expulsa un disco de materia que es atraído por el agujero negro y absorbido a través de un disco de acreción
Recreación del sistema MWC 656: la estrella masiva tipo Be gira a gran velocidad y expulsa un disco de materia que es atraído por el agujero negro y absorbido a través de un disco de acreción
Gabriel Pérez - SMM (IAC)
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