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| Una ilustración creada con IA revela la interacción entre una estrella gigante roja y un agujero negro sin acreción en Gaia BH2. Crédito: ESO/L. Calçada/Space Engine |
Observar la luz de una estrella suele darnos un retrato bastante preciso de su vida: temperatura, composición química, edad y estado evolutivo. Sin embargo, la compañera gigante roja del sistema Gaia BH2 ha provocado un verdadero quebradero de cabeza en astronomía, porque sus señales químicas cuentan una historia que no encaja con su edad real. La única forma de resolver el rompecabezas es aceptar que, en algún momento, esta estrella vivió un episodio de violencia estelar.
Su atmósfera está cargada de elementos alfa, materiales pesados como oxígeno, magnesio o silicio. Estos elementos suelen encontrarse en estrellas muy viejas, formadas cuando el Universo era joven y las supernovas de las primeras generaciones enriquecían el espacio con estas sustancias. Biológicamente hablando, sería como encontrar “ADN ancestral” en un organismo moderno. De acuerdo con esta química, la estrella debería tener unos diez mil millones de años.
Pero las mediciones realizadas por astrónomos de la Universidad de Hawái utilizando el satélite TESS de la NASA revelaron otra cosa: su edad real ronda los cinco mil millones de años. La diferencia no es pequeña, y la contradicción es demasiado grande para ignorarla.
Daniel Hey, autor principal del estudio publicado en The Astrophysical Journal, lo resume de forma directa: “Las estrellas jóvenes y ricas en elementos alfa son raras y desconcertantes. La mezcla de juventud y química antigua indica que esta estrella no evolucionó sola.”
Parte del misterio se resolvió gracias a una técnica fascinante llamada asterosismología. Para quienes no estén familiarizados: es una herramienta que estudia las vibraciones internas de las estrellas. Así como los terremotos permiten conocer la estructura interna de la Tierra, los starquakes o “sismos estelares” hacen que el brillo de una estrella fluctúe en patrones muy sutiles. Esas oscilaciones permiten asomarse a su interior y medir propiedades del núcleo con enorme precisión.
El análisis de estas vibraciones indicó una edad mucho más joven de la que sugería la química de la superficie. Y no fue la única pista. Telescopios terrestres mostraron que la gigante roja completa una rotación en 398 días, mucho más rápido de lo esperable para una estrella de su etapa evolutiva. Las estrellas, a medida que envejecen, van perdiendo velocidad de rotación; al igual que un trompo que se desgasta, disminuyen su momento angular con los años. Pero esta estrella parecía haberse “acelerado”.
La conclusión más razonable es que algo externo la impulsó violentamente. Los investigadores proponen dos posibilidades: que la estrella se fusionó con otra o que absorbió una gran cantidad de material cuando el agujero negro del sistema —el mismo Gaia BH2— se formó tras la muerte explosiva de su antigua compañera. Cualquiera de esos escenarios añadía masa extra y también momento angular, justificando tanto la composición química anómala como su giro anormalmente rápido.
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| El objeto centrado aquí, Gaia BH2 (UCAC4 154-126202), representa un sistema único de dos cuerpos en el que una estrella está gravitacionalmente ligada a un agujero negro de masa estelar. Cortesía de Legacy Surveys/D. Lang |
Gaia BH2 pertenece al grupo de los llamados agujeros negros dormidos. Esto significa que no están devorando activamente materia, por lo que no emiten la típica radiación de rayos X que delataría su presencia. Su existencia solo se detecta midiendo con precisión el “bamboleo” de la estrella compañera, que se mueve como si orbitara algo invisible: el agujero negro.
El equipo también estudió Gaia BH3, otro sistema con un agujero negro inactivo, y descubrió algo aún más extraño: la estrella asociada no mostró oscilaciones detectables, a pesar de que los modelos predicen que deberían ser muy claras. Esto sugiere que la teoría actual sobre las estrellas extremadamente pobres en metales podría necesitar una revisión.
Las futuras observaciones con TESS —que acumularán series de datos más largas— ayudarán a confirmar si la hipótesis de la fusión estelar es correcta y podrían revelar si otros sistemas con agujeros negros “silenciosos” esconden historias igual de turbulentas. Al fin y al cabo, estos objetos tranquilos dispersos por la galaxia podrían conservar en silencio la evidencia de colisiones estelares que, en otros lugares, ya habría sido borrada por la actividad de agujeros negros más voraces.
Fuentes, créditos y referencias:
Daniel Hey et al, Asteroseismology of the Red Giant Companions to Gaia BH2 and BH3, The Astronomical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-3881/ae0e25
