Por primera vez, los científicos han descubierto un agujero negro de masa estelar en un cúmulo de estrellas globulares, al detectar su atracción gravitacional sobre otro objeto. Se descubrió un agujero negro inactivo en el cúmulo estelar NGC 3201 debido al movimiento errático que mostraba una estrella que le orbitaba.

Las observaciones se realizaron utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile. El instrumento MUSE en el VLT mostraba el comportamiento extraño de una estrella, la cual se lanzaba hacia adelante y hacia atrás a velocidades de varios cientos de miles de kilómetros por hora, y el patrón se repetía cada 167 días, indicó un comunicado de la ESO.

Se determinó que la estrella en sí misma tiene una masa de 80 % la del sol, mientras que el agujero negro que provoca su errático movimiento, se calculó que tenía una masa de alrededor de 4,3 soles.

El investigador Benjamin Giesers, de la Universidad Georg-August Göttingen en Alemania, manifestó:

Estaba orbitando algo que era completamente invisible, que tenía una masa de más de cuatro veces el sol: esto sólo podía ser un agujero negro; el primero encontrado en un cúmulo globular al observar directamente su atracción gravitacional.

NGC 3201 es uno de los muchos cúmulos estelares que orbitan la Vía Láctea (se conocen alrededor de 150 de ellos), ubicado a unos 16.300 años luz de distancia del sol. Los cúmulos de estrellas son algunas de las estructuras de estrellas más antiguas que se conocen en el universo, y son el hogar de cientos de miles de estrellas. Este grupo de estrellas en particular tiene más de 10 mil millones de años.

Las teorías actuales sobre la formación de agujeros negros sugieren que un número de estrellas habría explotado y colapsado durante esos miles de millones de años, convirtiéndose en agujeros negros.

Dado que los cúmulos de estrellas no producen continuamente nuevas estrellas, tales agujeros negros de masa estelar se convertirían en los objetos más masivos. Con el tiempo, los agujeros negros se acumulan alrededor del núcleo del grupo y la mayoría de ellos finalmente son expulsados.

Al respecto, los investigadores explican:

Hasta hace poco, se suponía que casi todos los agujeros negros desaparecerían de los cúmulos globulares después de un corto tiempo y que sistemas como este ni siquiera deberían existir. Pero claramente este no es el caso: nuestro descubrimiento es la primera detección directa de los efectos gravitacionales de un agujero negro de masa estelar en un cúmulo globular.

Este hallazgo ayuda a comprender la formación de cúmulos globulares y la evolución de los agujeros negros y los sistemas binarios, vitales en el contexto de la comprensión de las fuentes de ondas gravitacionales.