Primer agujero negro encontrado en el vacío

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Hubble y Webb captaron uno.

Se suponía que el cúmulo Omega Centauri estaba lleno de ellos. Diez mil agujeros negros. Desaparecido. Silencioso.

Durante mucho tiempo simplemente no estuvieron allí. Al menos no en nuestro radar.

Una estrella llamada oMEGACat-307140063689213408-018 orbita algo invisible. Baila alrededor del espacio oscuro. Hubble observó desde 2003. Siguió observando hasta 2023. El Telescopio Espacial James Webb tomó el relevo a partir de ahí, ajustando las medidas.

No era una estrella de neutrones. La gente pensó eso al principio. No. Es cuatro veces más pesado que nuestro Sol. Bien. 4,46 veces. Eso es demasiado pesado para una estrella muerta de densidad normal. Entonces colapsó. Completamente. En un agujero negro.

Omega Centauri no es un cúmulo estelar cualquiera.

Es enorme. El cúmulo globular más grande de la Vía Láctea. Quizás ya ni siquiera sea un grupo. Algunos piensan que es el fantasma de una galaxia enana. Un núcleo. Lo que quedó después de que la Vía Láctea se comiera a su vecina. Las mareas se llevaron tiras. Eones de canibalismo cósmico.

Todavía hay 10 millones de estrellas allí. Viaje de 18.000 años luz.

¿Y en el medio? Un monstruo de masa intermedia. Encontrado en 2024. Ocho mil doscientas veces la masa del Sol. Ésa es la firma del núcleo de una galaxia, no de un cúmulo. Se ajusta muy bien a la teoría de la “galaxia enana devorada”.

Pero las galaxias no sólo tienen monstruos centrales. Tienen basura. Agujeros negros de masa estelar. Del tipo que nace cuando las grandes estrellas explotan. Esperábamos 10.000 de ellos aquí.

Cero.

Ese era el récord hasta que Matthew Whitaker decidió mirar más de cerca.

Revisó dos décadas de datos del Hubble. Se mezcló con los ojos más agudos de Webb. ¿El truco? Astrometría. Mapeo de pequeños cambios de posición.

La estrella visible en binario tiene el 78% de la masa de nuestro Sol. Se mueve. El compañero invisible lo tira. No puedes ver el tirón. Pero puedes medir el bamboleo.

“La precisión de estas mediciones es increíble”, dijo Whitaker. Hasta fracciones de píxel. ¿Sin que ambos telescopios trabajen juntos? No hubiéramos encontrado esto.

La órbita es larga. Noventa y cuatro años.

El más amplio jamás visto para este tipo de sistema.

El Hubble sólo vio menos de una cuarta parte. Pero ese trimestre incluyó el acercamiento más cercano. El momento en el que la estrella vuela más rápido bajo la gravedad del agujero negro. Esa velocidad les dio la masa.

¿Durará esta relación? Probablemente no.

Allí el espacio está abarrotado. Dentro de mil millones de años, es probable que otra estrella se estrelle contra su pista de baile y se lleve a su compañera. O echarlos a ambos. Es un caos, pero un caos lento.

Aquí está la parte extraña.

La masa es extraña. ¿Cuatro masas solares y media?

Ahora tenemos un conjunto de datos de ondas gravitacionales de once años. Los agujeros negros fusionados cantan. Hacen ondas que podemos detectar.

Hay un vacío en esas canciones. Una zona tranquila.

Los agujeros negros de entre 2,5 y 5 masas solares realmente no deberían existir. Al menos eso es lo que sugirieron las fusiones. Las estrellas de neutrones alcanzan su límite máximo alrededor de 2,5. Cualquier cosa más grande debería haber salvado la brecha. Directo a diez masas solares.

oMEGACat BH-1 (el nuevo) se encuentra justo en ese silencio.

Anil Seth dice que esto es importante. Los cúmulos globulares son caldo de cultivo para las binarias. Apretan las estrellas hasta fusionarlas. Esas fusiones forman las ondas gravitacionales. Si no entendemos cómo se forman allí los agujeros negros (cómo funciona la física en esos entornos primitivos y de baja metalicidad) estaremos volando a ciegas ante los datos de las ondas.

“Estos entornos son los lugares principales donde creemos que se fusionan los binarios”, dice Seth.

Las estrellas de Omega Centauri son antiguas. Primitivo. Pobre en elementos pesados ​​en comparación con el Sol. Esa escasez complica las cosas. ¿Qué estrellas colapsan? ¿Cuáles explotan? La respuesta aún no está clara.

Uno encontrado. Faltan nueve mil novecientos noventa y nueve.

Whitaker no se detiene. La pila de datos sigue creciendo. Y la NASA lanzará un nuevo ojo a finales de este año: el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace.

Es ancho. Más ancho que el Hubble.

Roman escaneará el abarrotado centro de nuestra galaxia. Regularmente. Con resolución similar al Hubble.

“Esperamos”, dice Whitaker, “encontrar más sistemas como este”.

Si Roman puede ver el patrón en el bulto, tal vez podamos llenar los huecos en el resto del cielo también.