Mientras que algunas estrellas llegan al final de sus vidas con un estallido, explotando en una enorme supernova, otras terminan con un gemido, hinchando y arrojando material antes de encogerse y enfriarse hasta convertirse en un pequeño núcleo. Pero muy raramente, algunas estrellas sufren un destino más drástico cuando son destrozadas y devoradas por un agujero negro hambriento.
Tal evento ocurre solo unas pocas veces cada 100,000 años en una galaxia con un agujero negro inactivo en su centro, pero recientemente, uno de esos eventos fue captado por el Telescopio Espacial Hubble. Los investigadores observaron los últimos momentos de la vida de una estrella que se acercó demasiado a un agujero negro a casi 300 millones de años luz de distancia y fue devorada, enviando un estallido de luz en un evento llamado AT2022dsb.
«Los agujeros negros son comedores muy desordenados».
La trituración de una estrella por un agujero negro se llama evento de interrupción de mareas y es causado por las tremendas fuerzas gravitatorias de un agujero negro supermasivo. Estos enormes agujeros negros acechan en el centro de las galaxias y pueden extraer capas de gas de una estrella que se acerca demasiado. Eventualmente, la estrella se tritura por completo y sus restos se introducen en un disco de materia alrededor del agujero negro llamado disco de acreción, del cual se alimenta el agujero negro.
«Los agujeros negros son comedores muy desordenados», explicó una de las investigadoras, Emily Engelthaler del Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian, en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense el jueves 12 de enero. “Están comiendo este disco de acreción, esta cosa con forma de rosquilla, desde adentro, y están comiendo demasiado y arrojando radiación mientras lo hacen, haciendo que este disco de acreción se hinche hasta convertirse en una rosquilla grande y gorda”.
Parte de la radiación emitida por estos eventos se aleja en forma de chorros, pero esta investigación se centró en la radiación que llega a través del propio disco de acreción. Los investigadores usaron el Hubble para observar la luz ultravioleta proveniente de la estrella, utilizando una técnica llamada espectroscopia para descomponer esa luz en longitudes de onda para ver cuál había sido absorbida. Eso les permite descubrir qué tipo de elementos estaban presentes y acumular pistas sobre lo que está sucediendo dentro del caos brillante y caliente que rodea al agujero negro.
Tal evento ocurre solo unas pocas veces cada 100,000 años en una galaxia con un agujero negro inactivo en su centro.
No es frecuente que tales eventos se observen en el ultravioleta porque esta longitud de onda se bloquea fácilmente y, por lo tanto, es difícil recopilar datos. Se requería un telescopio fuera de la atmósfera terrestre. “El ultravioleta es muy malo para atravesar atmósferas, lo cual es excelente para nosotros pero terrible para la observación. Así que tenemos que usar un telescopio espacial”, dijo Engelthaler.
Los investigadores querían saber cómo cambiaban la estrella y el agujero negro con el tiempo, por lo que realizaron una serie de observaciones durante varios meses. Descubrieron que las temperaturas en el disco bajaron con el tiempo y que los vientos estelares se alejaron del evento y se dirigieron hacia nosotros, viajando a velocidades tremendas de 20 millones de millas por hora, o el 3 por ciento de la velocidad de la luz.
Sin embargo, los espectros que recopilaron los investigadores no eran estables: variaban considerablemente con el tiempo. Puede ser que esto se deba simplemente a que la fuente que se está estudiando está muy lejos, por lo que la señal quedó oculta entre el ruido. O podría ser que la dona de material alrededor del agujero negro en realidad se hiciera más delgada y la cantidad de material atraído por el agujero negro se redujera.
Los investigadores todavía están trabajando para descifrar todos los datos que recopilaron. «Realmente todavía estamos entendiendo el evento», dijo el colega investigador Peter Maksym en un declaración. “Tú trituras la estrella y luego tiene este material que se abre camino hacia el agujero negro. Entonces tienes modelos en los que crees que sabes lo que está pasando, y luego tienes lo que realmente ves. Este es un lugar emocionante para los científicos: justo en la interfaz de lo conocido y lo desconocido”.