Descubren un agujero negro que 'devora' a una estrella

Sistema binario de una estrella y un agujero negro.| IAC
Un nuevo agujero negro que está'devorando' a una estrella figurará desde ahora en los mapas del Cosmos. Este sistema binario , llamado XTE J1859+226, ha sido descubierto por un equipo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), quienes han comprobado que su masa es 5,4 veces la masa del Sol.
Los astrónomos, dirigidos por Jesús M. Corral-Santana, captaron los espectros de rayos X del agujero negro y la estrella en observaciones realizadas en el Gran Telescopio Canarias (GTC), que seguía la pista de este sistema desde que en 1999 fuera detectado por el satélite RXT de la NASA.
"Entonces se intuyó que en esa región, que está más allá del centro de la Vía Láctea, en la constelación Vulpecula, podía haber un agujero negro binario, pero hasta ahora no había podido confirmarse", explica a ELMUNDO.es Corral-Santana. Se estima que está a 45.600 años luz de la Tierra.
Estos sistemas binarios de rayos X, de los que se conocen sólo 17 en nuestra galaxia, aunque se cree que hay unos 5.000, están compuestos por un objeto compacto (que puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro) y una estrella 'normal'.
Este objeto compacto va arrancando materia de la estrella y la incorpora lentamente a su propia masa a través de un disco que se forma en torno a él. En definitiva, se la va 'tragando'. En este caso, los astrónomos comprobaron que el objeto compacto era un agujero negro en el que la masa absorbida va cayendo.
El satélite detectó el sistema en un momento de erupción, pero luego volvió a la normalidad, al estado de quietud que es habitual en la mayor parte de la vida de las binarias transitorias de rayos X. Así pueden permanecer muchos años, pero nosotros desde 1999 hemos estado buscando en esa zona hasta que hemos comprobado su existencia", explica el astrofísico, primer firmante del artículo en la 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)'.
Los investigadores han combinado las mediciones fotométricas del Isaac Newton Telescope (INT), el William Herschel Telescope (WHT) del año 2000 y las del Nordic Optical Telescope (NOT) de 2008, con los espectros realizados con el GTC en 2010, los primeros publicados de este objeto.
De hecho, Corral-Santana comenta que "debido al bajo brillo del sistema observado, necesitábamos telescopios de 10 metros para poder obtener espectros. En este sentido, haber podido observar desde el GTC ha resultado determinante". El GTC, con su espejo de 10,4 metros, es ahora el telescopio más grande del mundo.

Desaparición de la estrella
Dentro de miles de millones de años, la estrella acabará desapareciendo dentro del agujero que le está robando la masa.
Tanto las estrellas de neutrones como los agujeros negros son los restos que deja una estrella masiva al morir. La mayor parte de las estrellas de neutrones conocidas tienen masas en torno a 1,4 veces la masa del Sol, aunque en unos pocos casos se han medido valores superiores de hasta dos veces la masa del Sol.
Para medir la masa, los investigadores calcularon, mediante complejas ecuaciones, la velocidad de rotación de la estrella y lo que tarda en dar una vuelta. Los astrónomos creen que a partir de unas tres masas solares las estrellas de neutrones no son estables y colapsan formando un agujero negro.
Corral-Santana explica que "es determinante medir la masa de los objetos compactos para saber de qué tipo de objeto se trata". Si tiene más de tres veces la masa del Sol, sólo puede ser un agujero negro y en este caso son 5,4 veces, por lo que no había duda.
Las medidas fotométricas permitieron determinar el período orbital de la binaria (6.6 horas) mientras que los espectros proporcionaron, además, información sobre la velocidad de la estrella alrededor del agujero negro. La combinación de estos dos parámetros resultó imprescindible para calcular la masa del agujero negro.