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31/10/07 - DJ:

Agujeros negros: siguen los récords

Usando dos satélites de NASA, los astrónomos descubrieron un agujero negro aún más grande que el hallado hace dos semanas. El nuevo agujero negro, con una masa de entre 24 y 33 veces la de nuestro Sol, es el más pesado conocido orbitando una estrella.

IC 10, la galaxia enana irregular que aloja el agujero negro más pesado. Adam Block/NOAO/AURA/NSF

Se trata de un agujero de categoría de masa estelar. Formados en la muerte de una estrella masiva, estos agujeros negros son más pequeños que los monstruosos agujeros en los núcleos galácticos. El récord anterior, anunciado recientemente, es de 16 masas solares en la galaxia M33.

"No esperábamos encontrar un agujero negro de masa estelar tan masivo", dice Andrea Prestwich del Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian, autora del paper a publicarse el 1º de noviembre en Astrophysical Journal Letters.

El agujero está localizado en la cercana galaxia enana IC 10 a 1.8 millones de años luz de la Tierra en la constelación Cassiopeia. El equipo pudo medir la masa del objeto porque tiene una compañera orbitante: una caliente y evolucionada estrella que eyecta gas en forma de viento. Algo de este material cae al agujero, se calienta y emite 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 Chandra de rayos-X. El grupo descubrió que la más brillante fuente de rayos, IC 10 X-1, exhibe claros cambios en su brillo. Semejante comportamiento sugiere una estrella pasando periódicamente en frente de un agujero negro y bloqueando los rayos-X, creando un eclipse. A fines de noviembre, el satélite Switf confirmó los eclipses y reveló detalles acerca de la órbita de la estrella. La estrella en IC 10 X-1 parece orbitar en un plano que yace cercano a la línea de visión de la Tierra, con lo que se pudo calcular que el agujero negro tiene una masa de al menos 24 Soles.

Existen algunas incertidumbres sobre esta estimación, pero como hace notar Prestwich, "futuras observaciones ópticas proveerán un chequeo final. Los refinamientos en la medición probablemente aumentarán la masa del agujero más que reducirla".

La masa del agujero sorprende porque las estrellas masivas generan poderosos vientos que eyectan mucho material antes que la estrella explote. Los cálculos sugieren que las estrellas masivas de nuestra galaxia dejan atrás agujeros negros no mayores a 15 Soles.

IC 10 X-1 ha ganado masa gracias a su compañera, pero la tasa es tan pequeña que el agujero sólo habría ganado 1 o 2 masas solares. "Este agujero negro nació gordo" dice el astrofísico Richard Mushotzky del Centro espacial Goddard.

La estrella progenitora probablemente comenzó su vida con 60 o más masas solares. Al igual que su galaxia huésped, seguramente era deficiente en elementos pesados. En las estrellas masivas con una gran fracción de elementos más pesados que el hidrógeno y helio, los electrones extras de por ejemplo carbono y oxígeno "sienten" la presión externa de la luz y son más susceptibles de ser barridos en los vientos estelares. Pero con una fracción baja de elementos pesados, el progenitor de IC 10 X-1 expulsó comparativamente poca masa antes de explotar, por lo que pudo dejar un agujero negro más pesado.

Fuentes y links relacionados


  • Nota en CfA

  • Nota en UniverseToday

  • Nota en Goddard


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