El Sol no está solo. A su alrededor, en un radio de 50 años luz, los modelos sitúan algunos agujeros negros nacidos del colapso de estrellas masivas. Nadie ha visto nunca uno. Un equipo de la Universidad de Fudan, en Shanghái, ha peinado los datos de Gaia para dar con ellos. Vuelve con cinco candidatos y una conclusión prudente: probablemente no sean agujeros negros.

Cientos de millones de agujeros negros, casi ninguno a la vista

Una estrella muy masiva no acaba en cenizas. Cuando su núcleo cede, nada la frena ya: la materia se derrumba sobre sí misma y nace un agujero negro estelar, un objeto de unas pocas veces la masa del Sol, tan denso que ni la luz escapa de él. La Vía Láctea albergaría entre 100 millones y mil millones. Y la mayoría estarían aislados, sin estrella compañera.

El problema cabe en una frase: un agujero negro no emite nada por sí mismo. Todo lo que sabemos de estos objetos viene de la materia que los rodea. Los mejor conocidos forman pareja con una estrella. El gas de la compañera cae hacia el agujero negro, se enrolla en un disco, y ese disco se calienta tanto que brilla en rayos X, en luz visible y a veces en ondas de radio. Gaia ha revelado tres en pocos años, entre ellos Gaia BH1, a unos 1 500 años luz del Sol. Aislados, sin nada que engullir, los mismos objetos se vuelven manchas negras sobre fondo negro.

Un agujero negro solo brilla si traga algo

Entre las estrellas hay materia. Átomos de hidrógeno, granos de polvo, algunas moléculas, un conjunto tan tenue que se cree vacío cuando en realidad llena la Galaxia. Un agujero negro que atraviesa esa niebla captura una parte. El gas cae, se calienta y radia, con tanta más fuerza cuanto más rápido y en mayor cantidad llega la materia.

Los autores calcularon cuánto valdría esa radiación para un agujero negro estelar instalado en nuestro vecindario. El resultado depende de un solo parámetro, la densidad del gas a su alrededor. En otras partes de la Galaxia, las nubes son densas y la acreción va a buen ritmo. Aquí, el medio interestelar está tan disperso que el flujo esperado cae por debajo del umbral de todos los instrumentos actuales, e incluso de los que están por llegar.

Las nubes interestelares, única despensa de gas del vecindario

El Sol navega en un archipiélago de nubes de gas parcialmente ionizado, separadas por un vacío casi perfecto. La más cercana, la nube interestelar local, nos envuelve en parte. El conjunto de esas nubes ocupa entre el 5 y el 20 % del volumen de los 15 pársecs que nos interesan.

Ahí se decide todo. Fuera de esas nubes, un agujero negro aislado no tendría con qué alimentarse de forma detectable. Dentro, la densidad basta: el mismo objeto debería señalarse, débilmente pero de verdad. Dicho de otro modo, un agujero negro a menos de 50 años luz solo tiene alguna posibilidad de ser visible si se encuentra en ese archipiélago, lo que deja ya cuatro posibilidades sobre cinco de que se esconda en la nada.

Por qué el método habitual no funciona aquí

La otra vía sería puramente gravitatoria. Una masa, aunque sea invisible, desplaza las estrellas a su alrededor. Se mide ese desplazamiento y se deduce la masa. Así se pesó Sagitario A*, el agujero negro gigante del centro de la Galaxia, siguiendo durante décadas las órbitas de las estrellas que giran a su alrededor.

En nuestro vecindario, el método choca con la escasez. Las estrellas están demasiado separadas para que un agujero negro aislado las haga moverse de forma medible. Los autores lo descartan sin dudar. Queda la microlente, que vigila el aumento de brillo de una estrella de fondo cuando una masa pasa por delante. Por esa vía se identificó el único agujero negro aislado confirmado hasta hoy, OGLE-2011-BLG-0462, a unos 5 000 años luz, con una masa de unas 6 masas solares. Pero el método exige un alineamiento fortuito, solo aporta un acontecimiento único y no dice nada de los objetos más cercanos.

Cinco candidatos y una duda que apunta al plano galáctico

El equipo se volvió entonces hacia Gaia DR3, el catálogo de 1 800 millones de astros. Su búsqueda apunta a las fuentes cuyas propiedades delatan un agujero negro en acreción, sin compañera visible. Seis fuentes pasan el cedazo. Una queda descartada, demasiado compatible con una enana marrón, ese objeto demasiado ligero para encender las reacciones nucleares que hacen brillar a una estrella.

Quedan cinco, todos a menos de 15 pársecs. Pero su reparto hace saltar la alarma: los cinco están cerca del plano de la Vía Láctea, la banda donde pululan las estrellas. Y es exactamente allí donde Gaia mide peor. Una estrella débil sin resolver en el campo, una binaria no modelizada, y la solución astrométrica se descontrola. Para los autores, esas cinco fuentes son probablemente artefactos de medida, no agujeros negros.

Mapa del cielo entero en infrarrojo del satélite WISE: la banda de la Vía Láctea cruza la imagen de lado a lado, brillante en su centro.
Todo el cielo visto en infrarrojo por WISE. La banda luminosa es el plano de la Vía Láctea, donde se encuentran los cinco candidatos de Gaia y donde las medidas de posición son más frágiles. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA.

La prueba infrarroja y radio, y después la esperanza del SKA

Quedarse en la duda no basta. Un agujero negro que engulle gas debe radiar en el infrarrojo y en el dominio radio. Los autores confrontaron por tanto las posiciones de los cinco candidatos con tres grandes sondeos del cielo. CatWISE, un catálogo infrarrojo construido con los datos del satélite WISE de la NASA. RACS, un sondeo radio realizado con la red australiana ASKAP. Y VLASS, el sondeo del Very Large Array, en Nuevo México.

Nada. Ninguna contrapartida en esas cinco posiciones. Y la ausencia pesa: los umbrales de esos catálogos caen muy cerca de los flujos que predicen los modelos. Si las fuentes fueran agujeros negros engullendo el medio interestelar, CatWISE debería haberlos visto.

Las grandes antenas blancas del radiotelescopio ASKAP, en Australia Occidental, alineadas bajo un cielo despejado.
Las antenas de la red ASKAP, en Australia Occidental. Sus datos alimentaron el sondeo radio RACS, uno de los tres catálogos consultados para decidir. Crédito: Dave DeBoer, CSIRO, licencia CC BY 3.0.

La conclusión llega en negativo. El vecindario solar no contiene probablemente ningún agujero negro detectable por su acreción. Lo que no significa que no haya ninguno. Un objeto silencioso, fuera de toda nube densa, seguiría invisible, y lo seguirá mientras un instrumento no baje de los umbrales actuales.

Los autores no cierran el expediente. Defienden un seguimiento en varias longitudes de onda a la vez, radio, óptica y rayos X: es el único medio de descartar las otras interpretaciones posibles. Y esperan mucho de SKA, el gran radiotelescopio en construcción en Australia y en Sudáfrica, del que se aguarda una nueva tanda de datos para principios de 2027. Su sensibilidad debería alcanzar fuentes mucho más débiles que las que sabemos ver hoy.

Mientras tanto, el agujero negro más cercano que conocemos sigue a 1 500 años luz, y delata su presencia por la estrella que arrastra. Un agujero negro aislado a 50 años luz no tendría nada que delatar. Salvo un día, en los datos de un radiotelescopio.

Infografía en tres tarjetas: 15 pársecs de radio rastreado, 5 candidatos y 0 contrapartida en infrarrojo o en radio.
Las tres cifras del estudio: el radio rastreado, el número de candidatos y el vacío que dejan los sondeos infrarrojo y radio. Infografía TRACKER-1.

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