Esta estrella sobrevivió a un agujero negro y regresó por más

Astrónomos han presentado el primer caso confirmado de una estrella que sobrevivió a un encuentro con un agujero negro supermasivo y regresó a por más.

Un grupo internacional de investigadores, liderado por la Universidad de Tel Aviv, observó una llamarada causada por la caída de una estrella sobre un agujero negro y su destrucción.

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Sorprendentemente, esta llamarada ocurrió unos dos años después de una llamarada casi idéntica, denominada AT 2022dbl, que se originó exactamente en el mismo lugar.

Este descubrimiento desmiente la creencia popular sobre estos eventos de disrupción de marea y sugiere que estas espectaculares llamaradas podrían ser solo el comienzo de una historia más larga y compleja.

El estudio fue dirigido por Lydia Makrygianni (exinvestigadora posdoctoral de la Universidad de Tel Aviv y actualmente investigadora de la Universidad de Lancaster), bajo la supervisión del Prof. Iair Arcavi, miembro del Departamento de Astrofísica de la Universidad de Tel Aviv. Los resultados se publicaron en la edición de julio de The Astrophysical Journal Letters.

Los investigadores explican que en el centro de cada gran galaxia se encuentra un agujero negro con una masa de millones a miles de millones de veces mayor que la del Sol. Este agujero negro supermasivo también existe en nuestra propia Vía Láctea, y su descubrimiento fue galardonado con el Premio Nobel de Física de 2020. Pero más allá de saber que están ahí, no se comprende bien cómo se forman estos monstruos ni cómo afectan a sus galaxias anfitrionas.

Uno de los principales desafíos para comprender estos agujeros negros es que son, en realidad, negros. Un agujero negro es una región del espacio donde la gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar. El agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea se descubrió gracias al movimiento de las estrellas en sus proximidades. Pero en otras galaxias más distantes, dicho movimiento es indetectable.

Una vez cada 10.000 a 100.000 años, una estrella se acerca demasiado al agujero negro supermasivo en el centro de su galaxia, lo que resulta en su destrucción. La mitad de la estrella es absorbida por el agujero negro y la otra mitad es expulsada. Cuando el material cae sobre un agujero negro, lo hace de forma circular, como si el agua se fuera por el desagüe de una bañera.

Sin embargo, alrededor de los agujeros negros, la velocidad del material en rotación se acerca a la de la luz, se calienta y emite una radiación brillante. Esta estrella, desafortunada, ilumina el agujero negro durante semanas o meses, brindando a los astrónomos una breve oportunidad para estudiar sus propiedades.

Curiosamente, estas erupciones no han tenido el resultado esperado. Su brillo y temperatura fueron mucho menores de lo previsto. Tras aproximadamente una década intentando comprender el porqué, AT 2022dbl podría haber proporcionado la respuesta.

MÁS UN APERITIVO QUE UNA COMIDA

La repetición de la primera llamarada de forma casi idéntica dos años después implica que al menos esta fue el resultado de la disrupción parcial de la estrella, y que gran parte sobrevivió y regresó para un paso adicional (casi idéntico). Por lo tanto, estas llamaradas son más un ‘aperitivo’ del agujero negro supermasivo que una ‘comida’.

“La pregunta ahora es si veremos una tercera llamarada dentro de dos años, a principios de 2026”, afirma el profesor Arcavi. “Si vemos una tercera llamarada”, continúa Arcavi, “significa que la segunda también fue la disrupción parcial de la estrella. Así que tal vez todas estas llamaradas, que llevamos una década intentando comprender como disrupciones estelares completas, no sean lo que pensábamos”.

Si no se produce una tercera llamarada, la segunda podría haber sido la disrupción completa de la estrella. Esto implica que las disrupciones parciales y totales parecen casi idénticas, una predicción realizada antes de este descubrimiento por el grupo de investigación del profesor Tsvi Piran en la Universidad Hebrea.

“En cualquier caso”, añade Arcavi, “tendremos que reescribir nuestra interpretación de estas erupciones y lo que nos pueden enseñar sobre los monstruos que yacen en el centro de las galaxias”.