Una nueva investigación de un grupo de astrónomos parece revelar la mayor cercanía jamás observada entre una estrella y un agujero negro.
El sistema binario se encuentra en el clúster 47 Tucanae situado en el borde de la Vía Láctea (a unos 14.800 años luz de La Tierra) y está compuesto por una enana blanca (una estrella que ya ha agotado la mayor parte de su combustible nuclear) y un posible agujero negro de “masa estelar” (entre 5 y 10 masas solares).
El descubrimiento se ha realizado gracias principalmente a la información obtenida por el telescopio de Rayos X Chandra de la NASA, que delataron la presencia de la enana blanca y su periodo orbital alrededor del objeto candidato a agujero negro.
También han intervenido el telescopio NuSTAR de la NASA y el radiotelescopio australiano Australia Telescope Compact Array .
El sistema es denominado X9
El sistema binario es conocido como X9 y ha suscitado el interés científico durante varios años pero no fue hasta 2015 cuando se lanzó la hipotésis de que el sistema podría estar formado por una enana blanca y un agujero negro.
Antes se pensaba que el sistema estaba formado por una enana blanca y otra estrella parecida a nuestro Sol de la que atraía material estelar.
Los investigadores que lanzaron esa primera hipótesis estimaron que el periodo orbital de la enana blanca alrededor del agujero negro sería de unos 25 minutos, y no iban nada desencaminados.
Ahora, los datos del telescopio Chandra verifican la hipótesis del agujero negro y revelarían que el periodo de rotación alrededor del agujero negro sería de unos 28’18 minutos.
Además, se han encontrado evidencias de grandes cantidades de oxígeno en el sistema, una característica debida a la presencia de la enana blanca.
La distancia entre ambos objetos sería de unos 961.000 kms, aproximadamente unas 2’5 veces la distancia media que nos separa de la luna.
Como se aprecia en la ilustración artística de la NASA (arriba expuesta), la enana blanca estaría tan cerca del agujero negro que gran parte de su material podría estar siendo absorbido por éste.
De esta manera, al seguir perdiendo masa, la enana blanca podría acabar desapareciendo por completo o convirtiéndose, quizás, en algún tipo de planeta.
¿Cómo se formó el sistema? ¿Seguro que es un agujero negro?
No es la primera vez que se descubre una estrella orbitando alrededor de un agujero negro, pero, en este caso, no está, de momento, tan claro que se trate de un agujero negro.
Otra de las propuestas es que en lugar de un agujero negro se trate de una estrella de neutrones. A continuación explicamos las hipótesis principales sobre el sistema X9.
Hipótesis del agujero negro
Suponiendo que fuera un agujero negro, el objeto podría haber conseguido a su enana blanca tras una colisión con una estrella gigante roja.
Tras “chocar” con el agujero negro, el gas de las regiones externas podría haber sido expulsado dando lugar a la enana blanca y el sistema binario planteado (enana blanca-agujero negro).
La órbita de la estrella se habría reducido a medida que las ondas gravitacionales fueron emitiéndose y el agujero negro hubiese empezado a tirar del material de la estrella.
Hipótesis de la estrella de neutrones
Si en lugar de un agujero negro el sistema contuviera una estrella de neutrones, ésta podría estar girando más rápidamente cuando atraer material de su compañera enana a través de lo que se denomina un disco de acreción.
Un disco de acreción o de acrecimiento es una formación de polvo y gas alrededor de un objeto estelar al que de alguna manera “alimenta” suministrándole masa.
Todas las galaxias y estrellas se han formado en discos de acreción o de acrecimiento, son pues características de estrellas y sistemas astronómicamente “jóvenes” (1-10 millones de años).
Este proceso podría hacer que la estrella de neutrones llegara a girar alrededor de su eje miles de veces por segundo originando un púlsar de milisegundos.
Éste tipo de púlsares tienen propiedades que no han sido detectadas en el sistema X09 (variabilidad en los rayos X y longitud de ondas de radio).
Los autores del estudio no están a favor de esta posibilidad, pero de momento no pueden refutarla totalmente.
Seguiremos pues pendientes del estudio de este curioso sistema en las fronteras de nuestra galaxia.
Fuentes:
Web de Chandra https://chandra.harvard.edu/photo/2017/47tuc/
Paper de la investigación en arxiv: https://arxiv.org/abs/1702.02167
Artículo en The Sydney Morning Herald: https://www.smh.com.au/technology/sci-tech/white-dwarf-x9-is-closest-star-found-orbiting-a-black-hole-at-astonishing-12-million-kmh-20170314-guxh1d.html
Disco de Acrecimiento: https://es.wikipedia.org/wiki/Disco_de_acrecimiento