Los astrónomos son más conocidos por tomar la primera imagen directa de un agujero negro en 2019, gracias al brillo del material en su presencia. Pero muchos agujeros negros son casi imposibles de detectar. Ahora parece que otro equipo que usa el telescopio espacial Hubble finalmente encontró algo que nadie había visto antes: un agujero negro completamente invisible. Búsqueda realizada Publicado en línea Y presentado para su publicación en Diario astrofísicoaún no ha sido revisado por pares.

Los agujeros negros son lo que queda después de que las estrellas masivas mueren y sus núcleos colapsan. Es increíblemente denso, con una gravedad tan fuerte que nada puede moverse lo suficientemente rápido para escapar, incluida la luz. Los astrónomos están interesados ​​​​en estudiar los agujeros negros porque pueden decirnos mucho sobre las formas en que mueren las estrellas. Al medir las masas de los agujeros negros, podemos saber qué estaba sucediendo en los últimos momentos de las estrellas, cuando los núcleos colapsaban y sus capas exteriores eran expulsadas.

Puede parecer que los agujeros negros son, por definición, invisibles: después de todo, se ganaron su nombre debido a su capacidad para atrapar la luz. Pero aún podemos detectarlo por la forma en que interactúa con otras cosas gracias a su fuerte atracción. Se han descubierto cientos de pequeños agujeros negros por la forma en que interactúan con otras estrellas.

Hay dos métodos diferentes para tal descubrimiento. en un Estrellas binarias de rayos X—donde una estrella y un agujero negro orbitan un centro común mientras producen rayos X— el campo gravitatorio del agujero negro puede extraer material de su compañero. La materia orbita alrededor del agujero negro, calentándose debido a la fricción mientras lo hace. La materia caliente brilla intensamente en la luz de rayos X, haciendo visible el agujero negro, antes de que sea absorbido por el agujero negro y desaparezca. También puede detectar pares de agujeros negros cuando se fusionan, giran hacia adentro y emiten breves destellos de ondas gravitacionales, que son ondas en el espacio-tiempo.

Hay muchos agujeros negros rebeldes que se desplazan por el espacio sin interactuar con nada, lo que dificulta su detección. Esto es un problema, porque si no podemos detectar agujeros negros aislados, no podemos saber cómo se formaron y cómo murieron las estrellas de las que procedían.

Nuevos y oscuros horizontes

Para descubrir un agujero negro tan invisible, el equipo de científicos tuvo que combinar dos tipos de observaciones durante varios años. Esta hazaña notable promete una nueva forma de encontrar la clase de agujeros negros aislados que alguna vez fue difícil de alcanzar.

La teoría general de la relatividad de Einstein predijo que los objetos masivos desviarían la luz al pasar a través de ellos. Esto significa que cualquier luz que pase cerca de un agujero negro invisible, pero no lo suficientemente cerca como para terminar dentro de él, se doblará de manera similar a la luz que pasa a través de una lente. Se llama lente gravitacionalSe puede detectar cuando un objeto en primer plano se alinea con un objeto en el fondo, desviando su luz. Este método ya se ha utilizado para estudiar todo, desde cúmulos de galaxias hasta planetas alrededor de otras estrellas.

Los autores de esta nueva investigación combinaron dos tipos de observaciones de lentes gravitacionales en su búsqueda de agujeros negros. Comenzó cuando observaron que la luz de una estrella distante se amplificaba repentinamente, haciéndola parecer más brillante por un breve período antes de volver a la normalidad. No pudieron ver ningún objeto en primer plano que causara la ampliación a través del proceso de lente gravitacional. Esto sugiere que el objeto puede ser un solo agujero negro, algo que nunca antes se había visto. El problema era que podría ser solo una estrella débil.

Detectar si se trata de un agujero negro o una estrella débil requiere mucho trabajo, y ahí es donde entró el segundo tipo de observaciones de lentes gravitacionales. Los autores tomaron fotografías con el Hubble repetidamente durante un período de seis años, midiendo la distancia a la que la estrella parece moverse cuando su luz se desvía.

En última instancia, esto les permitió calcular la masa y la distancia del objeto que causa el efecto de lente. Descubrieron que tiene siete veces la masa de nuestro Sol, y se encuentra alrededor de 5.000. ligero Años de distancia, lo que parece lejano pero en realidad está relativamente cerca. La estrella debería ser así de grande y así de cerca de nosotros. Como no podemos verlo, concluyeron que debe ser un agujero negro aislado.

Tomar muchas observaciones con un observatorio como el Hubble no es fácil. El telescopio es muy popular y hay mucha competencia para su época. Y dado que algo como esto es tan difícil de confirmar, podría pensar que las probabilidades de encontrar más de ellos no son muy buenas. Afortunadamente, estamos al comienzo de una revolución en la astronomía. Esto es gracias a una nueva generación de instalaciones, incluyendo continuo escanear jayay el siguiente Observatorio Vera Rubín Y Telescopio espacial romano Nancy GraceTodos tomarán medidas repetidas de grandes porciones del cielo con un detalle sin precedentes.

Esto sería enorme para todas las áreas de la astronomía. Obtener mediciones periódicas de alta resolución de gran parte del cielo nos permitirá investigar colectivamente las cosas que cambian en períodos de tiempo muy cortos. Estudiaremos cosas tan diversas como asteroides, estrellas en explosión conocidas como supernovas y planetas alrededor de otras estrellas de formas nuevas.

Cuando se trata de buscar agujeros negros invisibles, eso significa que en lugar de celebrar el hallazgo de un solo agujero negro, pronto podemos encontrar tantos que se convierte en una rutina. Esto nos permitirá llenar los vacíos en nuestra comprensión de la muerte. estrellas y crear agujeros negros.

Al final, la galaxia es invisible. agujeros negros A punto de encontrarlo más difícil de ocultar.

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