Representación artística del sistema binario de rayos X y agujero negro V404 Cygni
Físicos descubren el primer «triple agujero negro»
Este hallazgo representa la primera evidencia de un agujero negro formado a partir de un colapso directo, un proceso mucho menos violento que una supernova tradicional
Un descubrimiento reciente ha ampliado nuestra comprensión sobre los agujeros negros y la manera en que se forman. En un estudio publicado en Nature, un equipo de físicos del MIT y Caltech ha observado por primera vez un sistema inusual: un «triple agujero negro». Este hallazgo desafía lo que se sabe sobre estos objetos celestes y su formación.
El sistema contiene un agujero negro central que está devorando una pequeña estrella que orbita a su alrededor en espiral cada 6,5 días, similar a los sistemas binarios comunes. Sin embargo, lo que sorprende a los científicos es la presencia de una segunda estrella que también orbita el agujero negro, pero a una distancia mucho mayor. Se estima que esta lejana compañera completa su órbita alrededor del agujero negro cada 70.000 años.
El equipo del MIT, compuesto por investigadores como Erin Kara, Claude Canizares y Kevin Burdge, junto con colaboradores de Caltech, plantea interrogantes sobre el origen del agujero negro debido a la atracción gravitatoria que ejerce sobre una estrella tan distante. Tradicionalmente, se ha creído que los agujeros negros se forman a partir de supernovas, explosiones violentas de estrellas moribundas que liberan una gran cantidad de energía antes de colapsar. Sin embargo, en un escenario de supernova, una explosión de tal magnitud debería haber expulsado cualquier objeto débilmente unido en los alrededores del agujero negro. En este caso, la estrella más lejana no debería estar presente.
Los científicos sospechan, por lo tanto, que este agujero negro se formó de manera diferente, a través de un proceso conocido como «colapso directo». En este fenómeno, una estrella colapsa sobre sí misma sin generar una explosión violenta, lo que permitiría que objetos como la estrella distante permanezcan en órbita. Este tipo de formación suave y directa sería lo que ha permitido que la segunda estrella siga unida al sistema.
Este hallazgo representa la primera evidencia de un agujero negro formado a partir de un colapso directo, un proceso mucho menos violento que una supernova tradicional. Según Burdge, este descubrimiento pone en duda la idea de que la mayoría de los agujeros negros se formen a partir de explosiones violentas y plantea nuevas preguntas sobre la evolución de estos sistemas cósmicos y si existen más triples como este.
El equipo de investigación detectó el sistema de manera casi accidental, mientras utilizaban Aladin Lite, una herramienta en línea que permite consultar imágenes astronómicas capturadas por distintos telescopios en diferentes longitudes de onda. Para analizar en profundidad el hallazgo, recurrieron a datos del satélite Gaia, que ha monitoreado con precisión los movimientos de las estrellas desde 2014. Tras examinar los datos de los últimos diez años, confirmaron que las estrellas interior y exterior del sistema se movían en tándem, lo que respaldaba la idea de que están gravitacionalmente unidas.
El equipo también realizó simulaciones para entender cómo este sistema triple podría haber evolucionado. Las simulaciones sugieren que la única manera de que la estrella más lejana haya permanecido unida al sistema es si el agujero negro se formó mediante un colapso directo, lo que reafirma esta teoría. Además, la observación de que la estrella exterior se encuentra en una fase de transición hacia una gigante roja permitió al equipo determinar que el sistema tiene aproximadamente 4.000 millones de años.
Este descubrimiento no solo aporta información sobre la evolución de los agujeros negros, sino que también abre la posibilidad de que existan más sistemas triples en el universo formados de esta manera.