El sistema de agujeros negros más cercano a la Tierra, a unos 1.000 años luz de distancia, en realidad no contiene un agujero negro, según un nuevo estudio.
Cuando se descubrió en 2020, se propusieron dos escenarios para el descubrimiento del inusual sistema HR 6819, uno con y otro sin agujero negro.
La idea de un agujero negro a solo 1.000 años luz de distancia en nuestro vecindario estelar acaparó los titulares en el momento del descubrimiento y se promocionó como el descubrimiento principal; el otro escenario no se informó ampliamente.
Sin embargo, un nuevo estudio, dirigido por investigadores de KU Leuven en Bélgica, tomó más medidas del sistema para ver qué escenario era más probable que fuera cierto.
Apuntaron el Very Large Telescope (ESO, VLT) del Observatorio Europeo Austral y el interferómetro VLT al sistema estelar, ya que este instrumento puede proporcionar los datos decisivos necesarios para distinguir entre las dos explicaciones.
Toda la evidencia apuntaba a un sistema estelar «vampiro», encontrando dos estrellas en una órbita muy cercana, una arrancando material de la otra. No había evidencia de una estrella en órbita distante, como requeriría la teoría del agujero negro.
El sistema de agujeros negros más cercano a la Tierra, encontrado a unos 1.000 años luz de distancia, en realidad no contiene un agujero negro, según un nuevo estudio
Thomas Rivinius, astrónomo de ESO con sede en Chile y autor principal del artículo original sobre agujeros negros, no se sorprendió por la recepción de la comunidad astronómica.
«Eso no solo es normal, sino que es necesario analizar los resultados», dijo, y agregó que era «aún más» importante para los resultados que «están en los titulares».
Rivinius y sus colegas estaban convencidos de que la mejor explicación para los datos que tenían era que HR 6819 era un sistema triple.
Un sistema con una estrella que orbita alrededor de un agujero negro cada 40 días y una segunda estrella en una órbita mucho más grande.
Pero un estudio dirigido por Julia Bodensteiner, entonces estudiante de doctorado en KU Leuven, Bélgica, ofreció una explicación diferente para los mismos datos.
Ella sugirió que HR 6819 también podría ser un sistema con solo dos estrellas.
Cada una de las estrellas estaría en una órbita muy cercana de 40 días, sin agujeros negros.
Este escenario alternativo requeriría que una de las estrellas fuera «despojada», lo que significa que en algún momento anterior había perdido gran parte de su masa frente a la otra estrella.
«Habíamos llegado al límite de los datos existentes, por lo que tuvimos que recurrir a una estrategia de observación diferente para decidir entre los dos escenarios propuestos por los dos equipos», explica Abigail Frost, investigadora de KU Leuven, que dirigió el nuevo estudio.
Los investigadores recurrieron al Very Large Telescope, y en particular al interferómetro del VLT, conocido como VLTAI, para recopilar observaciones detalladas.
«El VLTI fue la única instalación que nos proporcionaría los datos decisivos que necesitábamos para distinguir entre las dos explicaciones», dice Dietrich Baade, autor del estudio original HR 6819 y del nuevo artículo.
Trabajando juntos, el nuevo equipo trabajó con Baade y sus colegas, por lo que solo necesitaban solicitar tiempo en el VLT una vez.
“Los escenarios que buscábamos eran bastante claros, muy diferentes y fáciles de distinguir con el instrumento adecuado”, dice Rivinius.
Amplio campo de visión del área donde está presente este sistema. La idea de un agujero negro a solo 1.000 años luz de distancia, en nuestro vecindario estelar, llegó a los titulares en el momento del descubrimiento y ha sido promocionado como el descubrimiento principal.
«Estuvimos de acuerdo en que había dos fuentes de luz en el sistema, por lo que la pregunta era si orbitan muy cerca una de la otra, como en el escenario de la estrella desnuda, o si están muy separadas entre sí, como en el escenario del agujero negro».
Utilizaron los instrumentos GRAVITY y MUSE del VLT para estudiar el sistema estelar y determinar la distancia entre cada estrella y sus compañeras, y no encontraron evidencia de una estrella brillante en una órbita amplia, como predijo el modelo de agujero negro.
También encontraron dos objetos brillantes en órbita cercana, como sugiere el modelo de estrella «vampiro».
«MUSE confirmó que no había ningún compañero brillante en una órbita más amplia, mientras que la alta resolución espacial de GRAVITY pudo resolver dos fuentes de luz separadas por solo un tercio de la distancia entre la Tierra y el Sol», dijo Frost.
«Estos datos resultaron ser la pieza final del rompecabezas y nos permitieron concluir que HR 6819 es un sistema binario sin agujeros negros».
Bodensteiner dijo que la mejor interpretación es que capturaron este sistema binario poco después de que una de las estrellas absorbiera la atmósfera de su compañera.
«Esto es algo común en los sistemas binarios cercanos, a veces denominado ‘vampirismo estelar’ en la prensa», explicó.
«A medida que la estrella donante fue despojada de parte de su material, la estrella receptora comenzó a girar más rápido».
Captar este tipo de «fase posterior a la interacción» de un sistema estelar binario es difícil, porque este punto en la vida de las dos estrellas es muy corto.
“Esto hace que nuestros hallazgos para HR 6819 sean muy emocionantes, ya que presentan un candidato perfecto para estudiar cómo este vampirismo afecta la evolución de las estrellas masivas y, a su vez, la formación de sus fenómenos asociados, incluidas las ondas gravitacionales y las violentas explosiones de supernova”, dijo Frost. dijo.
Este gráfico muestra la ubicación de HR 6819 en la constelación Telescopium. Este mapa muestra la mayoría de las estrellas visibles a simple vista en buenas condiciones y el sistema en sí está marcado con un círculo rojo.
El equipo conjunto Lovaina-ESO recién formado ahora planea monitorear HR 6819 más de cerca usando el instrumento GRAVITY del VLTI.
Los investigadores realizarán un estudio conjunto del sistema a lo largo del tiempo para comprender mejor su evolución, restringir sus propiedades y utilizar este conocimiento para aprender más sobre otros sistemas binarios.
También son optimistas sobre la posibilidad de encontrar un agujero negro en nuestro vecindario estelar en algún momento en el futuro.
«Los agujeros negros de masa estelar siguen siendo muy esquivos debido a su naturaleza», dice Rivinius. «Pero las estimaciones del orden de magnitud sugieren que hay decenas o cientos de millones de agujeros negros solo en la Vía Láctea», agrega Baade.
Los resultados fueron publicados en la revista Astronomía y Astrofísica.
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