En 2020, un equipo dirigido por astrónomos del Observatorio Europeo Austral ESO informó sobre el agujero negro más cercano a la Tierra, ubicado a solo 1000 años luz de distancia en el sistema HR 6819. Pero los resultados de su estudio fueron cuestionados por otros investigadores, incluso porun equipo internacional con sede en KU Leuven, Bélgica. En un artículo publicado hoy, estos dos equipos se han unido para informar que, de hecho, no hay un agujero negro en HR 6819, que en cambio es un sistema de dos estrellas "vampiro" en un raro yetapa efímera de su evolución.
El estudio original sobre HR 6819 recibió una atención significativa tanto de la prensa como de los científicos. Thomas Rivinius, astrónomo de ESO con sede en Chile y autor principal de ese artículo, no se sorprendió por la recepción de la comunidad astronómica ante su descubrimiento del agujero negro."No solo es normal, sino que debería ser que los resultados se analicen", dice, "y un resultado que hace que los titulares lo sean aún más".
Rivinius y sus colegas estaban convencidos de que la mejor explicación para los datos que tenían, obtenidos con el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, era que HR 6819 era un sistema triple, con una estrella orbitando un agujero negro cada 40 días y unasegunda estrella en una órbita mucho más amplia. Pero un estudio dirigido por Julia Bodensteiner, entonces estudiante de doctorado en KU Leuven, Bélgica, propuso una explicación diferente para los mismos datos: HR 6819 también podría ser un sistema con solo dos estrellas en un 40-órbita diurna y ningún agujero negro en absoluto. Este escenario alternativo requeriría que una de las estrellas fuera "despojada", lo que significa que, en un momento anterior, había perdido una gran fracción de su masa a la otra estrella.
"Habíamos llegado al límite de los datos existentes, por lo que tuvimos que recurrir a una estrategia de observación diferente para decidir entre los dos escenarios propuestos por los dos equipos", dice Abigail Frost, investigadora de KU Leuven, quien dirigió el nuevo estudio publicado hoyen Astronomía y Astrofísica.
Para resolver el misterio, los dos equipos trabajaron juntos para obtener datos nuevos y más nítidos de HR 6819 usando el Very Large Telescope VLT y el Very Large Telescope Interferometer VLTI de ESO. "El VLTI era la única instalación que nos daría ladatos decisivos que necesitábamos para distinguir entre las dos explicaciones", dice Dietrich Baade, autor tanto del estudio original HR 6819 como del nuevoAstronomía y Astrofísica papel. Dado que no tenía sentido pedir la misma observación dos veces, los dos equipos unieron fuerzas, lo que les permitió unir sus recursos y conocimientos para encontrar la verdadera naturaleza de este sistema.
"Los escenarios que buscábamos eran bastante claros, muy diferentes y fácilmente distinguibles con el instrumento adecuado", dice Rivinius. "Estuvimos de acuerdo en que había dos fuentes de luz en el sistema, por lo que la pregunta era si se orbitan entre sícerca, como en el escenario de la estrella despojada, o están muy separados unos de otros, como en el escenario del agujero negro".
Para distinguir entre las dos propuestas, los astrónomos utilizaron tanto el instrumento GRAVITY del VLTI como el instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer MUSE en el VLT de ESO.
"MUSE confirmó que no había ningún compañero brillante en una órbita más amplia, mientras que la alta resolución espacial de GRAVITY pudo resolver dos fuentes brillantes separadas por solo un tercio de la distancia entre la Tierra y el Sol", dice Frost. "EstosLos datos demostraron ser la pieza final del rompecabezas y nos permitieron concluir que HR 6819 es un sistema binario sin agujero negro".
"Nuestra mejor interpretación hasta ahora es que captamos este sistema binario en un momento poco después de que una de las estrellas absorbiera la atmósfera de su estrella compañera. Este es un fenómeno común en los sistemas binarios cercanos, a veces denominado "vampirismo estelar"en la prensa", explica Bodensteiner, ahora miembro de ESO en Alemania y autor del nuevo estudio. "Mientras la estrella donante fue despojada de parte de su material, la estrella receptora comenzó a girar más rápidamente".
"Atrapar una fase posterior a la interacción es extremadamente difícil porque es muy breve", agrega Frost. "Esto hace que nuestros hallazgos para HR 6819 sean muy emocionantes, ya que presenta un candidato perfecto para estudiar cómo este vampirismo afecta la evolución deestrellas y, a su vez, la formación de sus fenómenos asociados, incluidas las ondas gravitacionales y las violentas explosiones de supernovas".
El equipo conjunto Lovaina-ESO recién formado ahora planea monitorear HR 6819 más de cerca usando el instrumento GRAVITY del VLTI. Los investigadores realizarán un estudio conjunto del sistema a lo largo del tiempo, para comprender mejor su evolución, restringir sus propiedades y usar esoconocimiento para aprender más sobre otros sistemas binarios.
En cuanto a la búsqueda de agujeros negros, el equipo se mantiene optimista. "Los agujeros negros de masa estelar siguen siendo muy esquivos debido a su naturaleza", dice Rivinius. "Pero las estimaciones del orden de magnitud sugieren que hay decenas a cientos de millones deagujeros negros solo en la Vía Láctea", agrega Baade. Es solo cuestión de tiempo hasta que los astrónomos los descubran.
Más información
Esta investigación se presentó en el artículo "HR 6819 es un sistema binario sin agujero negro: revisando la fuente con interferometría infrarroja y espectroscopia óptica de campo integral" para aparecer en Astronomía y Astrofísica.
Ha recibido financiación del Consejo Europeo de Investigación ERC en el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea acuerdo de subvención número 772225: MULTIPLES; PI: Hugues Sana.
El equipo está compuesto por AJ Frost Instituto de Astronomía, KU Leuven, Bélgica [KU Leuven], J. Bodensteiner Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania [ESO], Th. Rivinius Observatorio Europeo Austral, Santiago,Chile [ESO Chile], D. Baade ESO, A. Mérand ESO, F. Selman ESO Chile, M. Abdul-Masih ESO Chile, G. Banyard KU Leuven, E. BordierKU Leuven, ESO Chile, K. Dsilva KU Leuven, C. Hawcroft KU Leuven, L. Mahy Observatorio Real de Bélgica, Bruselas, Bélgica, M. Reggiani KU Leuven, T. Shenar Instituto Anton Pannekoek de Astronomía, Universidad de Ámsterdam, Países Bajos, M. Cabezas Instituto Astronómico, Academia de Ciencias de la República Checa, Praga, República Checa [ASCR], P. Hadrava ASCR, M. Heida ESO, R. Klement The CHARA Array of Georgia State University, Mount Wilson Observatory, Mount Wilson, EE. UU. y H. Sana KU Leuven.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por ESO. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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