Els astrònoms estimen que hi ha al voltant de 100 milions de forats negres vagant per les estrelles de la nostra galàxia, però fins ara no han identificat ni un sol forat negre. Tot i això, després de sis anys de meticuloses observacions, el Telescopi Espacial Hubble ha proporcionat la primera evidència directa d'un forat negre solitari a la deriva a través de l'espai interestel·lar en mesurar amb precisió la massa de l'objecte fantasma. Es tracta d'un forat negre a la Via Làctia.
En aquest article explicarem quines són les característiques, origen i molt més sobre el forat negre a la Via Làctia.
Què és un forat negre
Abans de res, cal saber bé què és un forat negre ja que hi ha molts mites sobre això. Un forat negre és un fenomen astronòmic que sorgeix quan una estrella massiva col·lapsa sota la influència de la seva pròpia gravetat, donant lloc a una regió de lespai amb una densitat increïblement alta i una força gravitatòria extremadament intensa. En aquestes condicions, la matèria es comprimeix de manera que el seu volum es redueix pràcticament a zero, creant una singularitat, un punt de densitat infinita al centre del forat negre.
La característica distintiva d'un forat negre és el seu horitzó d'esdeveniments, que és una frontera imaginària al voltant més enllà de la qual ni la llum ni res més no es pot escapar. Això significa que qualsevol objecte que creui aquest límit quedarà atrapat irremeiablement dins del forat negre, cosa que dóna lloc a l'aparença de «forat» a l'espai.
Els forats negres no són visibles directament, ja que no emeten llum, però la seva presència es pot inferir a través dels seus efectes sobre la matèria circumdant.
Forat negre a la Via Làctia
Fins ara, totes les masses dels forats negres s'han inferit estadísticament o mitjançant interaccions en sistemes estel·lars binaris o nuclis galàctics, cosa que en fa un descobriment molt especial.
El forat negre rebel recentment descobert és a uns 5.000 anys llum de distància al braç espiral Carina-Sagitari de la galàxia de la Via Làctia. Tot i això, les seves troballes van permetre als astrònoms estimar que el forat negre de massa estel·lar aïllat més proper a la Terra podria estar a només 80 anys llum de distància, la qual cosa és relativament a prop considerant que l'estrella més propera al nostre sistema solar, Pròxima Centauri acaba d'acabar. 4 anys llum de distància. Els forats negres de massa estel·lar sovint es troben amb estrelles companyes, cosa que fa que aquest sigui inusual.
Els forats negres a la Via Làctia neixen de rares estrelles gegants d'almenys 20 vegades la massa del Sol, que constitueixen menys d'una mil·lèsima part del nombre total d'estrelles de la Via Làctia. Aquestes estrelles exploten com a supernoves, els nuclis de les quals són aixafats per la gravetat i es converteixen en forats negres. Atès que l'autoexplosió no és perfectament simètrica, aquest forat negre es podria impulsar i sortir disparat a través de la nostra galàxia, convertint-se en un forat negre errant.
Detecció de forats negres
Els telescopis no poden fotografiar un forat negre esgarriat perquè no emet llum. Tot i això, un forat negre deforma l'espai, que després doblega i amplifica la llum d'una estrella, o el que sigui que estigui temporalment darrere seu.
Aleshores, per detectar forats negres, els telescopis terrestres monitoritzen la brillantor de milions d'estrelles en rics camps estel·lars i en la direcció de l'embalum central de la Via Làctia, buscant una brillantor sobtada i pronunciada que reveli forats negres massius. Els objectes passen entre nosaltres i les estrelles.
La distorsió de l'espai causada per l'atracció gravitatòria d'un objecte en primer pla que passa davant d'una estrella distant desvia i amplifica temporalment la llum de l'estrella de fons quan hi passa. Els astrònoms usen aquest fenomen, anomenat microlent gravitacional, per estudiar estrelles i exoplanetes. Però la signatura del forat negre en primer pla és única entre altres esdeveniments de microlent.
La forta gravetat del forat negre estendrà la durada de lefecte de lent en més de 200 dies. A més, si l'objecte intermedi és una estrella en primer pla, pot causar un breu canvi de color a la llum estel·lar mesurada perquè la llum de les estrelles de primer pla i de fons es barregen temporalment. Però no es van observar canvis de color durant els esdeveniments de microlent gravitacional.
Després es va fer servir el Hubble per mesurar la massa, la distància i la velocitat del forat negre. Això va portar l'equip de Kailash Sahu a l'Institut de Ciències del Telescopi Espacial a Baltimore, Maryland, a estimar la massa en unes set masses solars.
Explicació alternativa del forat negre a la Via Làctia
Per la seva banda, un altre equip d'astrònoms liderat per Casey Lam de la Universitat de Califòrnia, Berkeley, que també va estudiar el fenomen, va reportar mesuraments lleugerament menors de la seva massa, cosa que significa que l'objecte podria ser un forat negre o una estrella de neutrons , de manera que sí que ho fan. No descarto la segona possibilitat.
Per tant, estimen que la massa de l'objecte compacte invisible és entre 1,6 i 4,4 vegades la massa del Sol. A l'extrem superior del rang, l'objecte serà un forat negre; a l'extrem superior del rang, l'objecte serà un forat negre; a l'extrem superior del rang, l'objecte serà un forat negre. A l'extrem inferior, seria una estrella de neutrons.
Encara que s'estima que hi ha 100 milions de forats negres aïllats vagant per la nostra galàxia, per als astrònoms del Hubble, trobar-ne el més mínim indici és com buscar una agulla en un paller.
«Per més que vulguem dir que definitivament és un forat negre, hem de considerar totes les opcions. Això inclou forats negres menys massius i potser fins i tot estrelles de neutrons», va explicar Jessica Lu de l?equip de Berkeley. «Però sigui el que sigui, aquest objecte és el primer romanent d'estrella fosca que es troba a la Via Làctia sense la companyia d'una altra estrella«, va afegir Ram.
Obtenir les mesures va ser una tasca difícil per a tots dos equips perquè una altra estrella molt brillant estava molt a prop de l'objecte observat. «És com tractar de mesurar els petits moviments d'una cuca de llum al costat d'una bombeta de llum brillant», va dir Sahu. «Vam haver de sostreure acuradament la llum de les estrelles brillants properes per mesurar amb precisió la desviació de la font feble».
L'equip de Sahu estima que el forat negre aïllat viatja a través de la Via Làctia a 100.000 milles per hora, prou ràpid com per viatjar de la Terra a la Lluna en menys de tres hores. Això és més ràpid que la majoria de les altres estrelles properes en aquesta regió de la nostra galàxia.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre el forat negre a la Via Làctia descobert les seves característiques.