El Gran Telescopio de Canarias (GTC) ha vuelto a mostrar su portentosa capacidad visual para explorar el universo. Un portavoz del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha informado que el mayor instrumento óptico-infrarrojo del mundo, ubicado en el observatorio de El Roque de Los Muchachos, en las cumbres del municipio palmero de Garafía, ha descubierto un nuevo agujero negro en la Vía Láctea. El director del GTC, Pedro Alvárez, ha señalado en la mañana de hoy miércoles que el hallazgo permite avanzar en el conocimiento de las estrellas masivas y en cómo evoluciona la física en “situaciones muy extremas”.

La detección del citado fenómeno estelar, ha indicado Pedro Álvarez, “no ha sido un hecho casual”. Ha sido posible porque la comunidad científica cuenta con un dispositivo “con la sensibilidad, precisión, diámetro y agudeza del Gran Telescopio de Canarias”, ha subrayado. Hasta ahora lo intuían, pero no habían podido confirmarlo. Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han descubierto la existencia del referido agujero negro de más de 5,4 veces la masa del Sol en el sistema binario de rayos X XTE J1859+226.

Las observaciones realizadas desde el Gran Telescopio Canarias (GTC), que ha logrado obtener los primeros espectros que se publican de este sistema binario, han sido determinantes en el hallazgo.
Las binarias de rayos X, explica el IAC en un comunjicado, “son sistemas estelares compuestos por un objeto compacto (que puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro) y una estrella 'normal'. El objeto compacto “arranca materia de la estrella y la incorpora lentamente a su propia masa a través de un disco que se forma en torno a él”. A este proceso, detalla, “se le conoce con el nombre de acreción”. Tan sólo se conocen unas 20 binarias con agujero negro de una población estimada de unas 5.000 en la Vía Láctea. “En concreto”, añade. “XTE J1859+226 es una binaria de rayos X transitoria que se encuentra en la constelación de Vulpecula”. Fue descubierta por “el satélite RXTE durante una erupción registrada en 1999”.

“Las binarias transitorias de rayos X se caracterizan por estar la mayor parte de su vida en un estado de quietud, entrando ocasionalmente en erupción, un momento en el que el ritmo de acreción de materia sobre el agujero negro se dispara”, explica el astrofísico del IAC Jesús Corral-Santana, que lidera el trabajo que publica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Tanto las estrellas de neutrones como los agujeros negros “son los restos que deja una estrella masiva al morir”, comentó. La mayor parte de las estrellas de neutrones conocidas, dijo, “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”.

Los astrónomos creen que a partir de unas tres masas solares las estrellas de neutrones no son estables y colapsan formando un agujero negro, explica la aludiad fuente del IAC. Para Corral-Santana, “medir la masa de los objetos compactos es determinante 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. Nosotros hallamos que XTE J1859+226 tiene un agujero negro de más de 5,4 veces la masa solar. Es la confirmación definitiva de la existencia de un agujero negro en este objeto”. “Con este resultado añadimos una pieza más al estudio de la distribución de masas de agujeros negros. La forma de esta distribución tiene implicaciones muy importantes en nuestro conocimiento sobre la muerte de estrellas masivas, la formación de agujeros negros y la evolución de los sistemas binarios de rayos X”, añade el astrofísico del IAC. El equipo de astrofísicos del IAC “no había perdido de vista el objeto desde que entró en erupción en 1999, cuando comenzaron a realizar campañas de observación para seguir su evolución”.

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”. “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”, subraya Corral-Santana. Las mediciones en el GTC “se realizaron con el instrumento OSIRIS, que puede utilizarse como cámara o espectrógrafo en el rango visible”.

El espectrógrafo “descompone la luz que emite una estrella en sus distintas frecuencias y permite detectar líneas correspondientes a los distintos elementos químicos presentes en su atmósfera”. Estas líneas aportan información sobre “las propiedades físicas de la estrella y su movimiento”. 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”.