Un buco nero di massa stellare è un oggetto compatto con una massa maggiore di tre masse solari. È così denso e ha una forza di attrazione così potente che nemmeno la luce può sfuggirgli. Non possono essere osservati direttamente, ma solo tramite effetti secondari, ad esempio nel caso di un buco nero che si nutre di una stella compagna. Generalmente, quando la materia cade su un buco nero, lo fa "silenziosa" per mezzo di un disco di accrescimento. Però, ci sono periodi in cui questa caduta è violenta e scoppia, producendo una forte esplosione di luminosità dei raggi X.

I sistemi binari composti da una stella che dona massa a un buco nero sono laboratori essenziali per la comprensione dei fenomeni fisici più estremi dell'universo, come il collasso di una stella massiccia in un buco nero o una stella di neutroni. Fino ad ora, circa 60 candidati per questo tipo di buco nero sono stati trovati nella Via Lattea tramite il rilevamento di eruzioni transitorie di raggi X, ma solo 17 di questi sono stati confermati. Ciò è dovuto alle difficoltà inerenti allo studio del moto di una stella compagna attorno a un buco nero per dedurre la sua massa e confermare il tipo di oggetto.

I ricercatori hanno solo una conoscenza limitata della formazione e dell'evoluzione di questo tipo di oggetti a causa dell'esiguo numero di binari noti contenenti un buco nero. Così, è importante sviluppare nuove strategie per scoprire la popolazione nascosta di oggetti che non sono in una fase attiva, e quindi non emettono raggi X.

I ricercatori IAC Jorge Casares, e Miguel A. Pérez Torres hanno testato una nuova tecnica che misura la luminosità di queste coppie binarie con una combinazione di filtri centrata sulla linea dell'idrogeno H-alfa. Le misurazioni danno informazioni sull'intensità e la larghezza di questa linea, che si forma nel disco di accrescimento attorno al buco nero. In particolare, la larghezza di H-alfa può essere utilizzata come indicatore della forza del campo gravitazionale, e quindi può essere utilizzato come diagnostica della presenza di un buco nero. Questa tecnica potrebbe rivelare in modo efficiente nuove binarie di buchi neri in una fase inattiva.

Per dimostrare l'utilità della loro tecnica, hanno osservato quattro sistemi con buchi neri confermati utilizzando una serie di filtri speciali su ACAM, uno strumento del telescopio William Herschel (WHT) di 4,2 metri del gruppo di telescopi Isaac Newton presso l'Osservatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma). I risultati sono stati poi confrontati con misurazioni dirette della larghezza della linea H-alfa ottenute con lo spettrografo ISIS sul Gran Telescopio de Canarias (GTC). Il risultato ha mostrato che è pratico misurare la larghezza della linea H-alfa utilizzando tecniche fotometriche, che apre le porte a un rilevamento più efficiente dei buchi neri inattivi nei sistemi binari.

Stimano che un'analisi di circa 1000 gradi quadrati (10 percento) della zona del piano galattico con questa strategia dovrebbe rilevare almeno 50 nuovi oggetti di questo tipo, che è tre volte la popolazione attualmente conosciuta. Questa ricerca potrebbe anche produrre un censimento dettagliato di altre popolazioni galattiche, come variabili cataclismiche di breve periodo, binarie a raggi X contenenti stelle di neutroni, e binari ultracompatti con periodo inferiore a un'ora.