Um buraco negro de massa estelar é um objeto compacto com massa superior a três massas solares. É tão denso e tem uma força de atração tão poderosa que nem mesmo a luz pode escapar dele. Eles não podem ser observados diretamente, mas apenas por meio de efeitos secundários - por exemplo, no caso de um buraco negro se alimentando de uma estrela companheira. Em geral, quando a matéria cai em um buraco negro, ela o faz "silenciosamente" por meio de um disco de acreção. Contudo, há períodos em que essa queda é violenta e estoura, produzindo uma forte explosão de brilho de raios-X.

Sistemas binários compostos por uma estrela doadora de massa para um buraco negro são laboratórios essenciais para a compreensão dos fenômenos físicos mais extremos do universo, como o colapso de uma estrela massiva em um buraco negro ou uma estrela de nêutrons. Até agora, cerca de 60 candidatos para este tipo de buraco negro foram encontrados na Via Láctea por meio da detecção de erupções transitórias de raios-X, mas apenas 17 deles foram confirmados. Isso se deve às dificuldades inerentes ao estudo do movimento de uma estrela companheira em torno de um buraco negro para inferir sua massa e confirmar o tipo de objeto.

Os pesquisadores têm apenas um conhecimento limitado da formação e da evolução desse tipo de objeto devido ao pequeno número de binários conhecidos contendo um buraco negro. Assim, é importante desenvolver novas estratégias para descobrir a população oculta de objetos que não estão em uma fase ativa, e, portanto, não estão emitindo raios-X.

O investigador do IAC Jorge Casares, e Miguel A. Pérez Torres testaram uma nova técnica de medição do brilho desses pares binários com uma combinação de filtros centrados na linha do hidrogênio H-alfa. As medições fornecem informações sobre a intensidade e a largura desta linha, que se forma no disco de acreção ao redor do buraco negro. Em particular, a largura de H-alfa pode ser usada como um indicador da força do campo gravitacional, e assim pode ser usado como um diagnóstico da presença de um buraco negro. Esta técnica pode revelar com eficiência novos binários de buracos negros em uma fase inativa.

Para demonstrar a utilidade de sua técnica, eles observaram quatro sistemas com buracos negros confirmados usando um conjunto de filtros especiais no ACAM, um instrumento no Telescópio William Herschel (WHT) de 4,2 metros do grupo de telescópios Isaac Newton no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma). Os resultados foram então comparados com medições diretas da largura da linha H-alfa obtidas com o espectrógrafo ISIS no Gran Telescopio de Canarias (GTC). O resultado mostrou que é prático medir a largura da linha H-alfa usando técnicas fotométricas, que abre a porta para uma detecção mais eficiente de buracos negros inativos em sistemas binários.

Eles estimam que uma análise de cerca de 1000 graus quadrados (10 por cento) da zona do plano galáctico com esta estratégia deve detectar pelo menos 50 novos objetos deste tipo, que é três vezes a população atualmente conhecida. Esta pesquisa também pode render um censo detalhado de outras populações galácticas, como variáveis ​​cataclísmicas de curto período, Binários de raios-X contendo estrelas de nêutrons, e binários ultracompactos com período inferior a uma hora.