Los agujeros negros estelares se forman a partir del colapso de estrellas masivas y los previamente identificados en la Vía Láctea tienen en promedio unas 10 veces la masa del sol. Incluso el siguiente agujero negro estelar más masivo conocido en nuestra galaxia, Cygnus X-1, solo alcanza 21 masas solares, lo que hace que esta nueva observación de 33 masas solares sea excepcional.

Sorprendentemente, este agujero negro también está extremadamente cerca de nosotros:a sólo 2.000 años luz de distancia, en la constelación de Aquila, es el segundo agujero negro más cercano conocido a la Tierra. Apodado Gaia BH3 o BH3 para abreviar, se encontró mientras el equipo revisaba las observaciones de Gaia en preparación para una próxima publicación de datos.

"Nadie esperaba encontrar un agujero negro de gran masa acechando cerca, sin haber sido detectado hasta ahora", dice Pasquale Panuzzo, miembro de la colaboración de Gaia y astrónomo del Observatorio de París, parte del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia. "Éste es el tipo de descubrimiento que se hace una vez en la vida investigadora."

Para confirmar su descubrimiento, la colaboración Gaia utilizó datos de observatorios terrestres, incluido el instrumento Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) en el VLT de ESO, ubicado en el desierto de Atacama en Chile. Estas observaciones revelaron propiedades clave de la estrella compañera que, junto con los datos de Gaia, permitieron a los astrónomos medir con precisión la masa de BH3.

Los astrónomos han encontrado agujeros negros igualmente masivos fuera de nuestra galaxia (utilizando un método de detección diferente) y han teorizado que pueden formarse a partir del colapso de estrellas con muy pocos elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio en su composición química. Se cree que estas estrellas llamadas pobres en metales pierden menos masa a lo largo de su vida y, por lo tanto, les queda más material para producir agujeros negros de gran masa después de su muerte. Pero hasta ahora falta evidencia que vincule directamente las estrellas pobres en metales con los agujeros negros de gran masa.

Las estrellas en pares tienden a tener composiciones similares, lo que significa que la compañera de BH3 contiene pistas importantes sobre la estrella que colapsó para formar este excepcional agujero negro. Los datos de UVES mostraron que la compañera era una estrella muy pobre en metales, lo que indica que la estrella que colapsó para formar BH3 también era pobre en metales, tal como se predijo.

La investigación, dirigida por Panuzzo y titulada "Descubrimiento de un agujero negro inactivo de 33 masas solares en la astrometría previa al lanzamiento de Gaia" se publica en Astronomy &Astrophysics. .

"Dimos el paso excepcional de publicar este artículo basado en datos preliminares antes del próximo lanzamiento de Gaia debido a la naturaleza única del descubrimiento", dice la coautora Elisabetta Caffau, también miembro de la colaboración de Gaia desde el Observatorio CNRS de París. Hacer que los datos estén disponibles temprano permitirá a otros astrónomos comenzar a estudiar este agujero negro ahora mismo, sin esperar a la publicación completa de los datos, prevista para finales de 2025 como muy pronto.

Otras observaciones de este sistema podrían revelar más sobre su historia y sobre el propio agujero negro. El instrumento GRAVITY en el interferómetro VLT de ESO, por ejemplo, podría ayudar a los astrónomos a descubrir si este agujero negro está absorbiendo materia de su entorno y comprender mejor este interesante objeto.