Els forats negres més propers a la Terra podrien trobar-se al cúmul estel·lar de les Híades

• Noves simulacions suggereixen la presència de dos o tres forats negres a un cúmul estel·lar situat a uns 150 anys llum, deu cops més a prop que el forat negre més proper conegut fins ara
• Les simulacions s’han comparat amb dades reals obtingudes amb la missió Gaia de l’Agència Espacial Europea (ESA)
• La recerca ha comptat amb la col·laboració d’investigadors de l’IEEC a l’Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB)

Un grup de científics ha publicat nous resultats que insinuen l’existència de diversos forats negres al cúmul de les Híades, cosa que els converteix en els forats negres més propers a la Terra mai detectats (deu cops més a prop que el forat negre conegut més pròxim). La recerca s’ha publicat a la revista especialitzada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society aquest setembre.

El treball, liderat per Stefano Torniamenti, de la Universitat de Pàdua, es va dur a terme durant la seva estada de recerca a l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB), una de les unitats de recerca que conformen l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), on va col·laborar amb Mark Gieles (investigador ICREA a l’ICCUB-IEEC) i Friedrich Anders (ICCUB-IEEC).

Des del seu descobriment, els forats negres han estat un dels fenòmens més misteriosos i fascinants de l’Univers, i s’han convertit en objecte d’estudi per a investigadors de tot el món. Això és particularment cert per als forats negres petits, perquè han estat els més observats durant la detecció d’ones gravitacionals. Des de la detecció de les primeres ones gravitacionals el 2015, s’han observat molts esdeveniments que corresponen a fusions de parells de forats negres de massa baixa.

En l’article recentment publicat, l’equip d’astrofísics utilitza simulacions que reprodueixen el moviment i evolució de totes les estrelles de les Híades, que és el cúmul obert més proper al nostre sistema solar (la seva distància al Sol és aproximadament  de 150 anys llum). Els cúmuls oberts són grups feblement units de centenars d’estrelles que comparteixen algunes propietats com la seva edat i característiques químiques. Els resultats de la simulació es van comparar amb les posicions i velocitats reals de les estrelles de les Híades, que ara es coneixen amb precisió gràcies a les observacions fetes pel satèl·lit Gaia de l’Agència Espacial Europea (ESA).

«Les nostres simulacions només poden coincidir simultàniament amb la massa i la mida de les Híades si hi ha alguns forats negres al centre del cúmul a dia d’avui (o fins fa poc)», explica Stefano Torniamenti, ara investigador postdoctoral a la Universitat de Pàdua i primer autor de l’article. El treball es va fer durant una estada de recerca de Torniamenti a l’ICCUB i és el resultat de l’estreta col·laboració d’aquest institut amb la Universitat de Pàdua, la Universitat de Cambridge (Regne Unit), l’Observatori Europeu Austral (ESO) i la Universitat Sun Yat-sen (Xina).

Les propietats observades de les Híades es reprodueixen millor mitjançant simulacions amb 2 o 3 forats negres en l’actualitat. Tanmateix, les simulacions on tots els forats negres han estat expulsats recentment (fa menys de 150 milions d’anys, aproximadament l’últim quart de l’edat del cúmul) encara poden donar una bona coincidència, perquè l’evolució del cúmul no podria esborrar del tot les empremtes de la seva població anterior de forats negres.

En tot cas, els nous resultats indiquen que els forats negres nascuts a les Híades encara estan dins del cúmul, o molt a prop d’ell. Això els converteix en els forats negres més propers al Sol, molt més propers que el candidat anterior, anomenat Gaia BH1, que es troba a 1570 anys llum del Sol.

«Aquesta observació ens ajuda a entendre com la presència de forats negres afecta l’evolució dels cúmuls estel·lars i com al seu torn els cúmuls estel·lars contribueixen a les fonts d’ones gravitacionals», comenta Gieles, amfitrió del primer autor a Barcelona. «Aquests resultats també ens donen una visió de com aquests misteriosos objectes es distribueixen al llarg de la galàxia», conclou l’investigador.

Nota de premsa feta en col·laboració amb l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB).

Aquesta recerca es presenta en un article titulat «Stellar-mass black holes in the Hyades star cluster?», de S. Torniamenti, M. Gieles et al., que apareixerà a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el setembre de 2023. DOI: 10.1093/mnras/stad1925

• IEEC
• ICCUB
• University of Padova
• Gaia

Contactes

Sobre l'IEEC

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia. Com a resultat de més de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.

L’IEEC és una fundació del sector públic sense ànim de lucre, fundada el febrer de 1996. Està regit per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya, la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). L’IEEC és també un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).