Descubren la misteriosa estructura de un agujero negro situado de canto

Como si se tratara de un enorme “donut” (o toroide) que va creciendo conforme transcurren los días. Así describe Jesús Corra, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), la peculiar estructura del sistema binario Swift J1357.2-0933, compuesto por una estrella ‘normal’ y un agujero negro de masa estelar, es decir, que se alimenta de la estrella compañera, y que está situado de canto. Un estudio del que Corral es primer autor y que aparece publicado en el último número de Science ha seguido los pasos de la fase de erupción del sistema, un hecho que solo ocurre una vez cada decenas o cientos de años.

De este modo, el equipo de astrofísicos observó unos extraños eclipses en el sistema que duraban y se repetían cada pocos minutos. Este hallazgo les llevó a dos conclusiones: el agujero negro debía estar colocado prácticamente "de canto" (una inclinación de al menos 75 grados) y presenta una peculiar estructura vertical situada en el disco de acreción del sistema, es decir, el conjunto de la materia que el agujero va robando de la estrella y que forma una corriente en forma de disco, similar a la que genera el agua al destapar un fregadero.

Se trata de la primera vez que se observa un agujero negro con esta inclinación. Los astrofísicos sospecha que la estructura descrita por el estudio podría estar presente en muchos otros sistemas, lo que convertiría a Swift J1357.2-0933 en el prototipo de una población hasta ahora oculta de sistemas con muy alta inclinación en los que el agujero negro se encuentra oscurecido.

¿Cómo se forman los agujeros negros?

Los agujeros negros se forman a partir de la muerte de estrellas muy masivas y, de entrada, resulta complicado encontrarlos. Al no emitir luz, es casi imposible detectarlos si se hallan solos. En el caso de que formen sistema con una estrella, la probabilidad de observación es más alta, dado que lo que se ve es el proceso de 'canibalización' del astro por parte del agujero. De esta manera se entiende que, desde que se detectó el primero en 1964, solo se hayan confirmado otros 18 agujeros negros en nuestra galaxia.

Swift J1357.2-0933, descubierto por el satélite de rayos X Swift en 2011 y estudiado por el equipo del IAC, ha sido el último en añadirse a la lista. Se encuentra situada a unos 5.000 años luz, y la estrella completa una órbita alrededor del agujero negro cada 2,8 horas. La masa del agujero equivale al menos a 3 veces la del Sol.

El hallazgo más insólito del sistema han sido sus eclipses, que ocurren cada pocos minutos, reducen el brillo del sistema hasta un 30%, duran solo siete segundos y se van repitiendo en intervalos mayores al cabo de los días. “Es la primera vez que se observa un fenómeno de estas características. Ninguna de las 50 binarias de rayos X transitorias conocidas (18 con agujeros negros confirmados y 32 candidatos) presenta eclipses producidos por la estrella”, ha explicado Corral.

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