Resulta que el sistema del “agujero negro más cercano” no contiene ningún agujero negro.

A unos 1.000 años luz de distancia, está muy cerca de un agujero negro.Llamó la atención de otros astrónomos y otras partes interesadas cuando los investigadores descubrieron un agujero negro desde esa distancia en 2019.Fue el primer sistema estelar albergado por un agujero negro visible a simple vista.

Pero una nueva investigación muestra que no existe.

tengo un agujero negrobastante prensacuando los científicos anunciarondocumento anunciando sus hallazgos.No interactuó con la materia circundante como otros agujeros negros de masa estelar.Los astrónomos suelen descubrir los agujeros negros cuando atraen y calientan la materia y emiten rayos X.Pero éste no era el caso.Es un agujero negro sin acreción, y los astrónomos lo descubrieron a través de la interacción gravitatoria con sus dos vecinos cercanos.Llamado agujero negro silencioso, los astrónomos en ese momento pensaron que había más agujeros negros, y el descubrimiento fue solo la punta del iceberg.

“Habrá cientos de millones de agujeros negros, pero solo conocemos unos pocos.”Si sabe qué buscar, estará en una mejor posición para encontrarlo”, dijo Thomas Rivinius, autor principal del estudio de 2019.

Pero un nuevo estudio realizado por algunos de los mismos autores profundizó el hoyo y descubrió que no estaba allí.El otro explica mejor los datos.Lo que se llama “El Vampiro de las Estrellas”.La estrella más pesada extrae material del compañero más pequeño del vampiro estelar, esencialmente alimentándose de la estrella donante menos masiva.

El sistema en cuestión se llama HR 6819. Un artículo de 2019 presentó un sistema de tres estrellas con un agujero negro sin acumulación y dos compañeros estelares.Los investigadores buscaban un sistema estelar dual cuando descubrieron HR 6819. En ese momento, pensaron que la órbita de la estrella más cercana se veía afectada por la presencia del agujero.Aprendieron la masa de un agujero negro calculando la órbita de la estrella más cercana.El autor principal en ese momento, Livinius, concluyó que “un objeto invisible con una masa de más de cuatro veces la masa del Sol podría ser un agujero negro”.

El estudio de 2020 se basó en la espectroscopia del sistema utilizando varios instrumentos en varios estudios durante varios años.Los datos de la misión Gaia de la ESA también jugaron un papel.Aunque la falta de rayos X en los agujeros negros fue un problema, un estudio de 2019 encontró que se espera una falta de rayos X según la arquitectura del sistema.

En la conclusión de su artículo de 2019, los autores afirmaron que “HR 6819 es un triplete jerárquico con BH no acumulativo en un binario interno”.Pero lo que escribieron anuncia un nuevo estudio que dice que no hay agujeros negros. “La detección se vio facilitada por la incompatibilidad de secuencias espectrales y binarios simples”.Resultó que tenían razón cuando dijeron que las secuencias espectrales no eran compatibles con binarios simples, pero su conclusión fue incorrecta.

La línea de absorción espectral de HR 6819 está en el centro del asunto.El espectro de HR 6819 contiene varias líneas de absorción: claro y oscuro, ancho y angosto, móvil y estacionario.

La línea ancha proviene de la estrella Be, un tipo de estrella que se comporta de manera muy extraña.Son enormes estrellas azules que son más calientes y más masivas que el sol.”La estrella de la lluvia en realidad giró tan rápido que casi colapsa”, explicó Livinius.“Ya no son esféricos, sino planos, formando un disco de gas emitido por la propia estrella alrededor del ecuador”.Este gas caliente alrededor de la estrella produce líneas de emisión brillantes que son claramente visibles en el espectro de HR 6819.

Sin embargo, es mucho más estrecha y tiene un segundo conjunto de líneas espectrales que representan un tipo diferente de estrella llamada estrella B.La estrella B también es una estrella azul gigante, pero no gira tan rápido como la estrella Be.Había algo extraño en la línea de esta estrella B. Iban y venían cada 40 días.

Y aquí la conclusión del agujero negro entra en la historia.Para que esas líneas se movieran de un lado a otro de esta manera, la estrella B tenía que orbitar algo.Las secuencias espectrales inusuales que observaron en HR 6819 eran incompatibles con binarios simples.Como no pudieron ver una tercera estrella en el sistema, el equipo concluyó que había un agujero negro en el sistema al menos cuatro veces más masivo que el Sol.

Hay un tercer estudio relacionado con esta historia.Julia Bodensteiner, entonces PhDEstudiante belga de KU Leuven, dirigidael estudioEn ese estudio, los autores “reexaminan las propiedades de HR 6819 para encontrar posibles explicaciones alternativas más simples para HR 6819 que no invoquen la existencia de un sistema triple con BH dentro. Binario.”

“Nuestro análisis muestra que HR 6819 es una estrella desnuda yconviértete en una estrella… ”, escribieron en la conclusión.“Este estudio muestra que el sistema HR 6819 puede explicarse sin la presencia de la masa estelar BH”.Otros estudios de seguimiento de HR 6819 también han cuestionado la existencia de agujeros negros.

Livinius estaba un poco nervioso cuando salió a la luz una investigación que sospechaba la existencia de un agujero negro.¿Podrían él y su equipo haber entendido mal?“Había varios papeles”, recuerda Rivinius.Cuando me di cuenta de que el escenario sin agujeros negros era en realidad una hipótesis viable, al menos como nosotros, comencé a sudar un poco”.

El estudio de Bodensteiner tenía las mismas líneas espectrales que el de Rivinius, pero llegó a una conclusión diferente.“Básicamente, la diferencia en nuestro análisis son las líneas espectrales que usamos para estudiar el movimiento de la estrella Be”, dice Bodensteiner.“Dependiendo de la línea que utilice, puede obtener resultados importantes con la estrella Be moviéndose hacia adelante y hacia atrás”.

Ese fue el caso hasta que se publicó este nuevo estudio.“Llegamos al límite de nuestros datos existentes y tuvimos que cambiar a una estrategia de observación diferente para decidir entre los dos escenarios propuestos por los dos equipos”, dijo Abigail Frost, investigadora de KU Leuven, quien dirigió el nuevo estudio publicado hoy en Astronomy. Astrofísica.

Los investigadores necesitaban nuevos datos para desentrañar el misterio y sabían qué instalaciones podrían recopilarlos.Sabían que había dos fuentes de luz en el sistema.La pregunta era qué tan cerca se orbitan entre sí.Los dos equipos trabajaron juntos para obtener datos nuevos y más nítidos del HR 6819 usando el telescopio extra grande de ESO.VLT) e interferómetros de telescopio extra grande (VLTI).”El VLTI fue la única instalación que proporcionó los datos concluyentes necesarios para diferenciar entre las dos explicaciones”, dice Dietrich Baade, autor del primer estudio HR 6819 y un nuevo artículo astrofísico.No tiene sentido pedir la misma observación dos veces, por lo que los dos equipos unieron fuerzas, poniendo en común recursos y conocimientos para descubrir la esencia de este sistema.

“El escenario que buscábamos era bastante claro, muy diferente y fácilmente distinguible con el instrumento adecuado”, dice Rivinius.”Estuvimos de acuerdo en que habría dos fuentes de luz en el sistema, por lo que la pregunta era si orbitaban muy juntas, como en el escenario sin estrellas, o lejos una de la otra, como en el escenario del agujero negro”.

“musaLa alta resolución espacial de GRAVITY confirmó que podía resolver dos fuentes de luz brillante a una distancia de solo un tercio de la distancia entre la Tierra y el Sol, mientras que la órbita más amplia no tenía un compañero brillante”, dice Frost.”Estos datos resultaron ser la última pieza del rompecabezas y pudimos concluir que HR 6819 es un sistema binario sin agujeros negros”.

Ahora, encontrar agujeros negros a solo 1000 años luz de distancia ya no es una tarea, pero HR 6819 sigue siendo un lugar interesante.Este es el caso de la succión de sangre estelar, cuando una estrella gigante le quita la atmósfera a una estrella más pequeña.Este arreglo no es poco común en los sistemas binarios, pero sigue siendo interesante.

Los investigadores tuvieron suerte de poder observar el sistema inmediatamente después de que la estrella vampírica absorbiera la atmósfera de la estrella donante.

“Nuestra mejor interpretación hasta ahora es que capturamos este sistema binario poco después de que una de las estrellas absorbiera la atmósfera de su compañera.Bodensteiner, ahora miembro de ESO en Alemania y autor del estudio, explica que este es un fenómeno común en los sistemas binarios cercanos, al que a veces se hace referencia en la prensa como “vampirismo estelar”.“La estrella receptora comenzó a girar más rápido mientras se extraía parte del material de la estrella donante”.

“Es muy difícil descifrar estas etapas posteriores a la interacción porque son muy cortas”, agrega Frost.“Esto hace que nuestros hallazgos sobre HR 6819 sean muy interesantes. Porque es un candidato perfecto para estudiar cómo este vampirismo afecta la evolución de las estrellas masivas y la formación de fenómenos relacionados, incluidas las ondas gravitacionales y las violentas explosiones de supernovas”.

“Por lo tanto, concluimos que HR 6819 es un sistema binario y rechazamos la existencia de BH en la órbita de período corto de este sistema.HR 6819 constituye así una fuente perfecta para investigar el origen y la posible formación de estrellas Be a través de canales binarios”, afirman los autores del nuevo estudio.

Si hubiera habido un agujero negro silencioso en el sistema, habría sido una gran oportunidad científica.Esa oportunidad se ha ido, pero una oportunidad igualmente atractiva la está reemplazando.

“Personalmente, desearía que mi interpretación fuera correcta”, dijo Rivinius.“Pero debo admitir que esta interpretación es una opción mucho más interesante”.

Según Frost, autor principal del nuevo artículo, “Fue una situación realmente beneficiosa para todos. De cualquier manera, encontramos algo bastante bueno.Por un lado, hemos confirmado la existencia del agujero negro de masa estelar más cercano a la Tierra.O, por otro lado, encontramos que esto es realmente interesante y difícil de capturar la etapa evolutiva de un sistema binario gigante”.

Un par de equipos de investigación se combinaron en un equipo conjunto Leuwen/ESO.Estudian HR 6819 a lo largo del tiempo para comprender cómo evolucionan estos sistemas, sus características y cómo funcionan los sistemas binarios en general.

“En el trabajo futuro, será importante seguir monitoreando el sistema usando GRAVITY”, escribe el autor.GRAVITY es un instrumento interferométrico del VLT de ESO.Es una poderosa herramienta que permite a los astrónomos observar los pequeños detalles de los objetos débiles.Los investigadores dicen que GRAVITY ayudará a restringir mejor la órbita, la distancia y la masa del HR 6189.

Descubrimiento del sistema de “agujero negro más cercano” que no contiene agujeros negros

Trabajos de investigación:HR 6819 es un sistema binario sin agujeros negros.

Tesis original de 2019:Un triplete a simple vista con un agujero negro no coercitivo en el binario interno