Un agujero negro es un objeto compacto con una masa superior 3 veces a la del Sol. Tiene una fuerza de atracción y una densidad que, ni siquiera, la luz puede escapar de él. En general, la caída de materia sobre él se produce de forma ordenada y “silenciosa”. Sin embargo, en ocasiones, esta tiene lugar de forma violenta y compulsiva, generando una fuerte erupción de brillo en rayos X. Dos investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) proponen nuevos métodos para detectarlos.
Los sistemas binarios compuestos de una estrella que dona masa a estos elementos son laboratorios esenciales para la comprensión de los fenómenos físicos más extremos del Universo como aquellos que llevan a la formación del propio agujero negro o una estrella de neutrones. Hasta la fecha, se han descubierto alrededor de 60 de este tipo en nuestra galaxia, gracias a la detección de erupciones de rayos X transitorias, pero solo se han podido confirmar 17. Esto es debido a las dificultades que presenta estudiar el movimiento de la estrella compañera alrededor del agujero negro, gracias al cual podemos inferir su masa y confirmar así su naturaleza.
El conocimiento que los investigadores tienen sobre la formación y evolución de este tipo de objetos está limitado por el escaso número de sistemas binarios confirmados hasta la fecha. Por ese motivo es importante crear nuevas estrategias que permitan descubrir la población oculta de la galaxia, es decir, aquellos que están “hibernando” en fase inactiva y, por tanto, sin emitir rayos.
Avances científicos
Los científicos del IAC Jorge Casares y Manuel A. Pérez Torres probaron una novedosa técnica midiendo el brillo de estas parejas con una combinación de filtros centrados en la línea del hidrógeno Halfa. Las medidas proporcionan información sobre la intensidad y anchura de esta línea, que se forma en el disco de acreción alrededor del agujero negro. En particular, la anchura puede utilizarse como indicador del campo gravitatorio y, por tanto, como diagnóstico de la presencia de un agujero negro. Este método podría revelar de forma muy eficiente nuevos sistemas binarios con agujero negro en fase inactiva.
Ante el objetivo de demostrar lo puesto en práctica, observaron 4 sistemas con agujero negro confirmado, utilizando una serie de filtros especiales con el instrumento ACAM, instalado en el Telescopio William Herschel (WHT), del Grupo de Telescopios Isaac Newton, en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma). Los resultados de estas observaciones fueron comparados con medidas directas de la anchura de la línea Halfa, obtenidas con el instrumento OSIRIS, en el Gran Telescopio Canarias (GTC).
Esto demostró que puede recuperarse la anchura de la línea mediante técnicas fotométricas, lo cual abre la puerta a una selección más eficiente de agujeros negros inactivos en sistemas binarios. Se estima que un análisis de alrededor de 1000 grados cuadrados (un 10 %) del plano galáctico con esta estrategia podría revelar al menos 50 nuevos objetos de este tipo. Es decir, tres veces más que la población actual conocida.
