Encuentran la contrapartida infrarroja de un microcuásar con el Hubble

Imágenes tomadas en 2008 por el telescopio Hubble, y que han permanecido desde entonces en el archivo público de la NASA, han servido a científicos de la Universidad de Jaén (UJI) para encontrar la contrapartida infrarroja del microcuásar GRS 1758-258, una fuente astronómica de energía electromagnética, tanto en radiofrecuencias como en luz visible. El trabajo lo publica la revista Astrophysical Journal Letters.

Miembros del grupo Fuentes de Alta Energía en la Galaxia de la UJI, al que pertenecen los investigadores Pedro Luis Luque Escamilla, Josep Martí Ribas y Ávaro José Muñoz, estudian las fuentes celestes de rayos-X y gamma de origen estelar. Uno de estos objetos es GRS 1758-258, descubierto originalmente en 1990 por el telescopio de rayos-X duros SIGMA a bordo del satélite ruso GRANAT.

Poco después de su descubrimiento, GRS 1758-258 se interpretó como un sistema estelar doble, formado por una estrella poco luminosa orbitando alrededor de un agujero negro. Cuando en 1992 se observaron con precisión las ondas de radio provenientes del sistema, se descubrieron dos chorros emanando del agujero negro central, lo que permitió catalogar a este objeto como un nuevo miembro del recién creado grupo de los llamados microcuásares. 

No obstante, según apuntan los investigadores, durante más de veinte años no ha sido posible detectar sin ambigüedades la estrella que orbita alrededor del agujero negro dentro de GRS 1758-258, lo que ha impedido aplicar las poderosas técnicas observacionales de la astronomía óptica e infrarroja que permiten descomponer su luz y estudiar las propiedades físicas del sistema.

Sin embargo, gracias a los datos tomados en 2008 con la cámara infrarroja NICMOS a bordo del telescopio espacial Hubble, los investigadores de la Universidad de Jaén han podido medir no sólo una coincidencia precisa del objeto candidato con GRS 1758-258, sino también un apreciable cambio de su brillo en escalas de tiempo de semanas.

“Esta variabilidad temporal, típica de los objetos compactos como agujeros negros y estrellas de neutrones, no la presenta ninguna otra estrella del campo observado”, explican. Esto corrobora la propuesta de la tesis doctoral defendida a finales de 2013 en la UJA por Álvaro José Muñoz Arjonilla, en la que se proponía una estrella que podría ser la contrapartida infrarroja de GRS 1758-258.

Entonces, con las limitaciones de los telescopios terrestres, sólo se pudo constatar la coincidencia de su posición con la de las emisiones de rayos-X y radio. Ahora, tras las mediciones realizadas con las imágenes del Hubble,  han constatado que la identificación propuesta es correcta. “Con este resultado  queda zanjado el debate científico acerca de cuál es la contrapartida infrarroja de unos de los representantes más prototípicos del grupo de los microcuásares”, indican desde el grupo de investigación ‘Fuentes de Alta Energía en la Galaxia’ de la Universidad de Jaén. 

El trabajo publicado por la revista Astrophysical Journal Letters incluye además un modelo teórico de la emisión multi-longitud de onda esperada de GRS 1758-258, que concuerda perfectamente con los brillos medidos por el Hubble a distintas longitudes de onda.  El modelo confirma además que la estrella compañera del agujero negro es de baja masa y apenas contribuye a la luminosidad total del sistema.

Pedro Luis Luque Escamilla es actualmente el responsable del grupo de investigación FQM-322. Josep Martí Ribas es el investigador principal del proyecto de excelencia de la Junta de Andalucía denominado 'Astrofísica de Altas Energías: hacia el acceso al Cherenkov Telescope Array desde Andalucía' (FQM-1343). Álvaro José Muñoz Arjonilla es investigador contratado del proyecto del Plan Propio de Apoyo a la Investigación de la UJA.

El Cherenkov Telescope Array (CTA) es un gran consorcio internacional para la construcción del futuro gran observatorio de rayos-gamma de alta energía, del que GRS 1758-258 será sin duda uno de sus objetivos prioritarios. La UJA es miembro de pleno derecho de CTA desde 2012.