Saltar apartados

Científics espanyols descobreixen el primer forat negre que orbita al voltant d'una estrela "trompa"

L'investigador de la Universitat d'Alacant, Ignacio Negueruela, participa en la troballa d'aquesta singular parella còsmica

 

 Alacant, 16 de gener de 2014

La teoria en predeia l’existència, però ningú no havia pogut trobar-los fins ara. Utilitzant els telescopis Liverpool i Mercator, de l'Observatori del Roque de los Muchachos (illa de La Palma, les Canàries), un equip d'investigadors de diferents centres espanyols ha localitzat el primer sistema binari conegut format per un forat negre i una estrela “trompa” o de tipus Be. La revista científica Nature, referent a nivell mundial, publica avui aquest descobriment.

Les estreles Be són relativament abundants en l'Univers. Només en la nostra galàxia se’n coneixen més de 80 que formen sistemes binaris junt amb estreles de neutrons. “La particularitat que tenen és l’elevada força centrífuga, giren sobre si mateixes a una velocitat molt alta, pròxima al límit de trencament, com si foren ‘trompes’ còsmiques”, explica Jorge Casares, de l'Institut d'Astrofísica de Canàries (IAC) i la Universitat de La Laguna (ULL), un dels descobridors i expert en forats negres de massa estel·lar (va obtenir la primera prova sòlida que hi existien en 1992). És el cas d'aquesta estrela, coneguda com a MWC 656, que es troba en la constel·lació de Llangardaix, a 8.500 anys llum de la Terra i la superfície de la qual gira a més d'un milió de quilòmetres per hora.

“Vam començar a estudiar l'estrela a partir de l'any 2010, quan es va detectar emissió transitòria de raigs gamma que semblava provenir d’aquesta”, informa Marc Ribó, de l'Institut de Ciències del Cosmos (ICC) de la Universitat de Barcelona (IEEC-UB). “No es va tornar a observar més emissió gamma -hi afig, però vam descobrir que formava part d'un sistema binari”.

Una anàlisi detallada de l’espectre va permetre inferir les característiques de l’acompanyant. “Es tracta d'un cos amb una massa molt alta, entre 3,8 i 6,9 vegades la massa solar. Un objecte així, que no és visible i amb aquesta massa, només pot ser un forat negre, ja que cap estrela de neutrons és estable per damunt de tres masses solars”, afirma Ignasi Ribas, investigador del CSIC en l'Institut de Ciències de l'Espai (IEEC-CSIC).

El forat negre orbita al voltant de l'estrela Be i s'alimenta de la matèria que aquesta va perdent. “La gran velocitat de rotació provoca que expulse matèria a través d'un disc equatorial; matèria que és al seu torn atreta pel forat negre, que forma en la caiguda un altre disc, anomenat “disc d'acreció”. Estudiant l'emissió d'aquest disc, hem pogut analitzar el moviment del forat negre i deduir-ne la massa”, comenta Ignacio Negueruela, investigador del Grup d'Astrofísica Estel·lar de la Universitat d'Alacant (UA).

Els científics creuen que es tracta d'un membre pròxim d'una població oculta d'estreles Be amb forats negres: “Pensem que aquests sistemes són molt més abundants però difícils de detectar, ja que els forats negres s'alimenten del gas que expulsa l'estrela Be de forma ‘silenciosa’, és a dir, sense emetre molta radiació. Esperem poder confirmar aquest fet amb la detecció d'altres sistemes en la Via Làctia i en galàxies properes amb telescopis de major diàmetre, com el Gran Telescopi Canàries”, conclou Casares.

Junt amb Jorge Casares, Ignacio Negueruela, Marc Ribó i Ignasi Ribas, han participat també en la recerca Josep María Paredes, de l'ICC de la Universitat de Barcelona (IEEC-UB), i Artemio Herrero i Sergio Simón, tots dos científics de l’IAC i la ULL.

 

Forats negres, un desafiament continu

La detecció dels forats negres sempre ha representat un desafiament des que es va formular de manera teòrica en el segle XVIII. Com que no s’hi veuen -la gran força gravitatòria que tenen impedeix que la llum escape de l’interior-, els telescopis no poden detectar-los. No obstant això, en determinats moments, alguns forats negres poden produir radiació d'alta energia en l’entorn, per la qual cosa poden localitzar-se amb satèl·lits de raigs X. És el cas dels forats negres actius, que estan sent “alimentats” per matèria que obtenen d'un objecte pròxim. Si es detecta emissió violenta de raigs X procedent d'un lloc en el qual no sembla haver-hi res, és possible que allí “s’amague” un forat negre.

Gràcies a aquest mètode, en els últims 50 anys s'han descobert 55 candidats a forats negres. D'aquests, 17 compten amb el que els astrònoms anomenen una “confirmació dinàmica”, és a dir, s'ha localitzat l'estrela que l’alimenta i això ha permès mesurar la massa de l'objecte “invisible” al voltant del qual giren. Si la massa és superior a 3 vegades la massa del Sol, es considera provat que és un forat negre.

El major problema el presenten els forats negres “dorment”, com el que els investigadors han localitzat al voltant d'aquesta estrela de tipus Be: “l’emissió de raigs X és quasi inexistent, per la qual cosa resulta molt difícil que capten la nostra atenció”, reconeix Casares. De fet, els investigadors creuen que hi ha milers de sistemes binaris amb forats negres distribuïts per la Via Làctia, alguns dels quals també amb estreles companyes de tipus Be.

 

Peu de foto. L'estrela massiva tipus Be gira a gran velocitat i expulsa un disc de matèria que és atret pel forat negre i absorbit a través d'un disc d'acreció

 
Reproducir
Pel·lícula creada pel Servei Multimèdia de l'Institut d'Astrofísica de Canàries

 

Actualitat Universitària


Universitat d'Alacant
Carretera de Sant Vicent del Raspeig s/n
03690 Sant Vicent del Raspeig
Alacant (Spain)

Tel: (+34) 96 590 3400

Fax: (+34) 96 590 3464

Per a més informació: informacio@ua.es, i per a temes relacionats amb aquest servidor web: webmaster@ua.es

Carretera de Sant Vicent del Raspeig, s/n - 03690 Sant Vicent del Raspeig - Alacant - Tel.: 96 590 3400 - Fax: 96 590 3464