Hallan agujero negro voraz: traga parte de una estrella similar al Sol cuando se acerca

Un equipo de astrónomos ha descubierto en una galaxia cercana una estrella similar a nuestro Sol que está siendo gradualmente devorada por un pequeño pero voraz agujero negro que cada vez que pasa cerca de ella le absorbe una masa equivalente a tres Tierras.

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Los detalles del descubrimiento, realizado por científicos de la Universidad de Leicester (Reino Unido) y publicado este jueves en Nature Astronomy, servirá para mejorar la comprensión de los agujeros negros que perturban las estrellas en órbita, un área muy poco explorada hasta ahora.

Para los astrónomos, el hallazgo sugiere que puede haber toda una colección de estrellas en proceso de ser consumidas y que aún están por descubrir. El curioso hallazgo ha sido posible gracias a un enorme estallido de rayos X detectado en el centro de la galaxia cercana 2MASX J02301709+2836050, a unos 500 millones de años luz de la Vía Láctea.

Tras detectar el primer destello, los astrónomos programaron nuevas observaciones para analizarlo y comprobaron que Swift J0230, como se le ha bautizado, brillaba intensamente durante 7-10 días y luego se apagaba bruscamente. El proceso se repetía aproximadamente cada 25 días.

Hasta ahora se habían observado situaciones similares en las que una estrella pierde material por culpa de un agujero negro cada vez que su órbita pasa cerca, pero diferían en la frecuencia del destello y si era en rayos X o en luz óptica.

La regularidad de las emisiones de Swift J0230 se sitúa entre ambas, lo que, para los astrónomos, sugiere que este evento es "el eslabón perdido" entre dos tipos de erupción.

Utilizando como guía los modelos propuestos para estas dos clases de sucesos, los científicos llegaron a la conclusión de que el estallido de Swift J0230 es una estrella de tamaño parecido a nuestro Sol que se encuentra en una órbita elíptica alrededor de un agujero negro de baja masa situado en el centro de su galaxia.

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A medida que la órbita de la estrella la acerca a la intensa atracción gravitatoria del agujero negro, material equivalente a la masa de tres Tierras es arrancado de la atmósfera de la estrella y al caer en el agujero negro y calentarse unos 2 millones de grados centígrados, libera una enorme cantidad de rayos X: los que fueron captados por primera vez por el satélite Swift.

"Es la primera vez que observamos cómo una estrella como nuestro Sol es triturada y consumida repetidamente por un agujero negro de baja masa", ha destacado Phil Evans, investigador de Leicester y autor principal del estudio.

Tal y como ha detallado Evans, "estos eventos son en sí mismos un descubrimiento bastante nuevo y parecen dividirse en dos tipos: las que estallan cada pocas horas y las que lo hacen cada año más o menos. Este nuevo sistema se sitúa justo en el intervalo entre ambos".

Según los cálculos de los astrónomos, el agujero negro tiene entre 10.000 y 100.000 veces la masa de nuestro Sol, lo que resulta bastante pequeño para los agujeros negros supermasivos que suelen encontrarse en el centro de las galaxias (se cree que el agujero negro del centro de nuestra galaxia tiene 4 millones de masas solares, mientras que la mayoría se sitúan en torno a los cien millones).

Se trata del primer descubrimiento realizado con el nuevo detector de transitorios para el satélite Swift, desarrollado por el equipo de la Universidad de Leicester y ejecutado en sus ordenadores.

Los agujeros negros son recolectores, no cazadores. Esperan a que una estrella desventurada se acerque. Cuando la estrella se acerca lo suficiente, la fuerza gravitatoria del agujero negro la desgarra violentamente y devora sus gases a la vez que emite una intensa radiación.

Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la Nasa también grabaron a principios de este año, con todo detalle, los últimos momentos de una estrella cuando es engullida por un agujero negro.

Estos fenómenos se denominan "maremotos". Pero esta expresión oculta la compleja y cruda violencia del encuentro con un agujero negro. Existe un equilibrio entre la gravedad del agujero negro, que atrae material estelar, y la radiación, que lo expulsa. En otras palabras, los agujeros negros son comedores desordenados. Los astrónomos están utilizando el Hubble para averiguar qué ocurre cuando una estrella se precipita en el abismo gravitatorio.

El Hubble no pudo fotografiar de cerca el caos provocado por el evento de marea AT2022dsb, ya que la estrella triturada se encuentra a casi 300 millones de años-luz de distancia, en el núcleo de la galaxia ESO 583-G004. Pero los astrónomos utilizaron la potente sensibilidad ultravioleta del Hubble para estudiar la luz de la estrella triturada, que incluye hidrógeno, carbono y más. La espectroscopia proporcionó pistas forenses sobre el homicidio del agujero negro.

Los astrónomos detectaron alrededor de 100 perturbaciones de marea en torno a agujeros negros utilizando diversos telescopios. La Nasa informó que varios de sus observatorios espaciales de alta energía detectaron otro evento de disrupción de marea en un agujero negro el 1 de marzo de 2021, en otra galaxia. A diferencia de las observaciones del Hubble, los datos se recogieron en luz de rayos X de una corona extremadamente caliente alrededor del agujero negro que se formó después de que la estrella ya estuviera desgarrada.

"Sin embargo, todavía hay muy pocos eventos de marea que se observen en luz ultravioleta dado el tiempo de observación. Esto es realmente desafortunado porque hay mucha información que se puede obtener de los espectros ultravioletas", dijo Emily Engelthaler del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) en Cambridge, Massachusetts. "Estamos entusiasmados porque podemos obtener estos detalles sobre lo que están haciendo los escombros. El evento de marea puede decirnos mucho sobre un agujero negro". Los cambios en el estado de la estrella condenada se están produciendo en el orden de días o meses.

Para cualquier galaxia con un agujero negro supermasivo en reposo en el centro, se estima que la destrucción estelar solo ocurre unas pocas veces cada 100.000 años.

EFE