El descubrimiento será publicado en julio en la revista especializada Astrophysical Journal Letters
Un equipo internacional formado por astrónomos españoles, estadounidenses y británicos, utilizando el telescopio MMT (Multiple Mirror Telescope), de 6,5 m, del Observatorio Mount Hopkins, en Arizona (EEUU), el telescopio IAC-80, del Observatorio del Teide (Tenerife), y el telescopio "William Herschel" (WHT), de 4,2 m, del Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma), han descubierto un agujero negro ("XTE J1118+480"), el primero encontrado hasta la fecha en el halo galáctico, a miles de años luz por encima del plano de la Vía Láctea. Las observaciones coordinadas llevadas a cabo por este equipo desde Arizona y desde los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) son las más detalladas obtenidas hasta la fecha de este objeto y han hecho posible medir su masa con gran precisión. El descubrimiento será publicado el 20 de julio en la revista especializada Astrophysical Journal Letters.
A lo largo de dos meses de observaciones realizadas a finales del año pasado, se puso de manifiesto que el objeto descubierto debía ser un agujero negro al menos seis veces más masivo que nuestro Sol, sólo comparable con V404 Cygni, hasta ahora el agujero negro mejor definido y que fue descubierto en 1992 con el WHT, desde el Observatorio del Roque de los Muchachos, por el astrofísico del IAC Jorge Casares y sus colaboradores. El nuevo agujero negro se encuentra aproximadamente a 6.000 años luz de distancia, a 62 grados por encima del plano de la Vía Láctea. Este hecho le confiere un gran interés, pues apenas existe medio interestelar en la línea de observación, lo que permite a los astrónomos estudiarlo con un detalle imposible en otros objetos de su misma clase. Su presencia se delata por el efecto que provoca en el movimiento de una estrella normal, más pequeña que nuestro Sol, que orbita a su alrededor y que lentamente va transfiriendo masa al agujero negro. El período de su órbita es corto, sólo de 4,1 horas, lo que significa que, en términos astronómicos, este sistema binario se acerca al final de su vida "activa".
"Hasta ahora–explica Jorge Casares, miembro del equipo que ha hecho el descubrimiento-, todos los agujeros negros estudiados se encuentran, como el Sol, en el plano de nuestra galaxia. En cambio, el nuevo agujero negro está unas 10 veces por encima de este plano, lo que tiene implicaciones importantes sobre su origen y su evolución. Podría ser que el objeto se hubiese formado en el halo de la galaxia y que, por tanto, sea miembro de una población hasta ahora desconocida de agujeros negros. Pero también podría ser que este agujero negro se formara en el plano galáctico y que, por algún motivo, sufrió un impulso que lo proyectó a la altura en que ahora lo detectamos. Son hipótesis que se pueden comprobar haciendo un estudio detallado de la metalicidad de la estrella que gira alrededor del agujero negro y que pretendemos realizar en breve".
Espectros y curvas de luz
El sistema fue observado en rayos X hace un año por el satélite Rossi X-ray Timing Explorer, pues esta radiación es la que se produce cuando el gas cae desde la estrella normal al agujero negro. El gas cercano al agujero negro se calienta entonces por el efecto de la fricción y la gravedad, alcanzando temperaturas de millones de grados, y emite esa energía térmica en forma de rayos X. Pero, una vez que se apaga la emisión en rayos X, la estrella normal se hace visible, ofreciendo así la oportunidad de medir la masa del agujero negro. Dado que el sistema es ahora débil (más de 160.000 veces más débil de lo que debería ser para poder ser visible al ojo humano), fue necesario utilizar grandes telescopios como el MMT, en Arizona, y el WHT, del Isaac Newton Group, en La Palma, para obtener el número suficiente de espectros ópticos en una órbita completa (4,1 horas) y así poder medir el movimiento de la estrella alrededor del agujero negro.
Con el telescopio IAC-80, del Observatorio del Teide, se obtuvieron curvas de luz detalladas que han permitido medir la distorsión geométrica de la estrella normal en el intenso campo gravitatorio del agujero negro. Estas observaciones fueron cruciales para conocer, gracias a un código de ordenador desarrollado por el investigador del IAC Tariq Shahbaz, el ángulo de inclinación del sistema (es decir, su orientación con respecto a nuestra línea de visión), dando como resultado un cálculo preciso de la masa del agujero negro, que es entre 6 y 7,7 veces la masa de nuestro Sol.
El equipo de científicos que ha llevado a cabo la investigación está compuesto por Jorge Casares y Tariq Shahbaz, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC); Phil Charles, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Southampton (Reino Unido); Max Wagner, del Observatorio del Gran Telescopio Binocular y del Observatorio Steward, de la Universidad de Arizona (EEUU); Craig B. Foltz, Director del MMT de la Universidad de Arizona/Smithsonian Institution (EEUU); y Sumner Starrfield, de la Universidad Estatal de Arizona (EEUU).
Enlace a la página web de Física y Astronomía en Southampton:
http://www.astro.soton.ac.uk/
