El compañero invisible en la nebulosa Tarántula exprés
En la nebulosa Tarántula, donde nacen miles de estrellas, una brillante estrella azul se comporta de manera extraña. Se acerca y se aleja de nosotros, como si alguien la tirara de una cuerda invisible. Ese "alguien" da una vuelta completa en 17 días, pero no se ve con los telescopios.
Los astrónomos observaron la estrella 30 veces con un espectrógrafo, que descompone la luz en colores, como un prisma. Por el desplazamiento de las líneas en el espectro calcularon que el compañero invisible pesa al menos 5 veces más que el Sol. Pero en su lugar no hay nada. Los científicos incluso añadieron estrellas artificiales a los datos para comprobar si allí se escondía una estrella normal. No se esconde.
La propia estrella azul resultó ser muy caliente, unos 49 000 grados, y su edad es de solo 1,6 millones de años. Para una estrella, eso es la infancia. Pero es extraño: normalmente, estrellas tan jóvenes no tienen agujeros negros como compañeros. Quizás la estrella absorbió materia de una vecina moribunda y se "rejuveneció", mientras que la vecina colapsó en un agujero negro.
Esta pareja es como dos bailarines, uno de los cuales es invisible. Giran juntos y, algún día, dentro de millones de años, se fusionarán en una poderosa explosión que sentirán los detectores de ondas gravitacionales en la Tierra.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.03650
Massive O-type stars ($$M\gtrsim15\,M_\odot$$) with an X-ray quiet black hole (BH) companion represent a crucial stage in massive binary evolution leading to binary BH mergers. The population of such binaries remains elusive, with $$\lesssim5$$ candidate or confirmed systems. The Tarantula nebula harbors thousands of massive stars, 2-3 % of which are expected to have BH companions. It is therefore an ideal place to hunt for such systems. Here we analyse 30 epochs of VLT/FLAMES IFU high-resolution observations of the H$$\delta$$ region, as well as archival FLAMES spectroscopy, of VFTS 812, a 17-day single-lined spectroscopic binary with an O4V primary and a minimum secondary mass of $$5.1\,M_\odot$$. Following careful removal of the nebular contamination, spectral disentangling on the new data did not reveal any signature of the hidden companion. We derive $$T_\mathrm{eff}=49^{+3}_{-4}$$ kK, $$\log L/L_\odot=5.7\pm0.1$$ and $$v_\mathrm{rot,max}{\rm \,sin\,}i=110^{+25}_{-35}$$ km/s for the O4V component, yielding a (single star) evolutionary mass of $$53^{+6}_{-5}$$ $$M_\odot$$ and an age in the range of 0-1.6 Myr. Using injection tests of various luminous artificial companions in our data, we exhaustively rule out the presence of any luminous signature from a main sequence star more massive than $$6\,M_\odot$$. We discuss the possible nature of the companion, suggesting that the rejuvenated O star + BH companion is the most suitable scenario to consistently explain the location, (rejuvenated) young age, eccentricity and lack of companion signature. While this establishes VFTS 812 as a strong candidate O+BH system, follow-up observations are deemed necessary for robust confirmation and to search for accretion signatures on the O4V star.
La nebulosa Tarántula es tan brillante que si estuviera en el lugar de la nebulosa de Orión, proyectaría sombras en la Tierra.
En la película 'Interstellar', los héroes viajan al agujero negro Gargantúa, que tampoco es visible por sí mismo, pero se delata por su gravedad.