Los astrónomos han realizado la observación más lejana de un agujero negro que destroza una estrella y se alimenta de ella, gracias a un chorro de “restos” estelares lanzados directamente hacia la Tierra.
Debido a que el chorro se dirige directamente a la Tierra, la destrucción violenta de la estrella por este agujero negro, que los astrónomos llaman evento de interrupción de marea (TDE), fue observable en luz visible. Por lo tanto, el descubrimiento podría señalar una nueva forma de observar eventos tan extremos que generalmente solo se detectan en luz de alta energía, como los rayos gamma y los rayos X.
Los TDE ocurren cuando las estrellas se acercan demasiado a los agujeros negros. El agujero negro destroza la estrella con fuerzas de marea increíblemente poderosas creadas por su influencia gravitacional. En alrededor del 1% de los TDE, el agujero negro también expulsa chorros de plasma y radiación desde sus polos.
“Solo hemos visto un puñado de estos TDE en chorro y siguen siendo eventos muy exóticos y mal entendidos”, dijo en un comunicado Nial Tanvir, astrónomo de la Universidad de Leicester en el Reino Unido y coautor de la nueva investigación. se abre en una pestaña nueva) del Observatorio Europeo Austral (ESO), que opera algunos de los telescopios utilizados en la investigación. “Por lo tanto, los astrónomos buscan constantemente estos eventos extremos para comprender cómo se crean realmente los chorros y por qué una fracción tan pequeña de TDE los produce”.
El descubrimiento de este TDE, denominado AT2022cmc, se produjo en febrero, cuando un telescopio de exploración, el Zwicky Transient Facility (ZTF) en California, envió una alerta sobre una fuente inusual de luz visible, que el Very Large Telescope (VLT) de ESO en el La región del desierto de Atacama en el norte de Chile luego saltó a examinar. Es una dinámica común para los astrónomos: los telescopios de inspección como el ZTF recorren el cielo en busca de signos de eventos extremos y de corta duración, que los telescopios más enfocados como el VLT pueden seguir, observando con mayor detalle.
AT2022cmc primero se pareció a un estallido de rayos gamma (GRB), la fuente más poderosa de radiación electromagnética en el universo conocido, cuyos orígenes aún se desconocen. La oportunidad de observar uno de estos raros y misteriosos estallidos de luz llevó a los astrónomos a entrenar una variedad de telescopios en AT2022cmc, incluido el VLT, que estudió el evento utilizando su instrumento espectrógrafo X-shooter. En total, 21 telescopios observaron AT2022cmc en varias longitudes de onda de luz, incluido el Telescopio Espacial Hubble y el instrumento de rayos X Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) a bordo de la Estación Espacial Internacional.
La gran cantidad de datos reveló dos extrañas observaciones. Primero, la fuente de AT2022cmc estaba ubicada a una distancia sin precedentes de la Tierra y la luz comenzó su viaje cuando el universo de 13.800 millones de años tenía solo un tercio de su edad actual. En segundo lugar, el evento no fue un estallido de rayos gamma.
“Las cosas parecían bastante normales los primeros tres días”, dijo en un comunicado Dheeraj Pasham, astrofísico del Instituto de Tecnología de Massachusetts y primer autor de uno de los estudios.
“Luego lo miramos con un telescopio de rayos X y lo que encontramos fue que la fuente era demasiado brillante”, dijo sobre las observaciones NICER, y señaló que la señal seguía siendo 100 veces más poderosa que el resplandor de cualquier rayo gamma. explosión vista hasta la fecha. “Fue algo extraordinario”.
En todo el mundo, un total de 21 telescopios observaron AT2022cmc en varias longitudes de onda de luz, desde rayos gamma de alta energía hasta ondas de radio de baja energía. Luego, los astrónomos podrían comparar estos datos con las observaciones de otros eventos violentos, como el colapso de estrellas y las poderosas explosiones cósmicas llamadas kilonovas.
El único escenario que coincidió con el perfil de luz registrado por estos telescopios fue el raro caso en que un chorro de TDE, que contiene materia que se mueve al 99,99% de la velocidad de la luz, apunta directamente a la Tierra.
“Debido a que el chorro relativista nos apunta, hace que el evento sea mucho más brillante de lo que parecería de otro modo y visible en un espectro más amplio del espectro electromagnético”, dijo Giorgos Leloudas, astrónomo de DTU Space en Dinamarca y coautor del estudio. nueva investigación, dijo en la declaración de ESO.
Dicho esto, el chorro sigue siendo bastante brillante, tan brillante que los astrónomos calcularon que el agujero negro está comiendo aproximadamente la mitad de la masa del sol cada año, dijo Pasham, y agregó que el volumen sugiere que los investigadores detectaron el evento desde el principio. “Gran parte de esta interrupción de las mareas ocurre desde el principio, y pudimos detectar este evento desde el principio, dentro de una semana desde que el agujero negro comenzó a alimentarse de la estrella”.
La distancia de este TDE a la Tierra no es el único aspecto récord de AT2022cmc. Anteriormente, los TDE lanzados como este solo se habían visto en tipos de radiación de alta energía como los rayos gamma y los rayos X: esta es la primera vez que uno de estos eventos violentos que matan estrellas se ve en luz óptica.
Como tal, la observación de AT2022cmc en luz óptica podría abrir una forma completamente nueva de detectar estos TDE disparados a través de la inmensidad del espacio, lo que permitiría un estudio más profundo de estos eventos raros y los agujeros negros que los desencadenan.
Con información de Space.com
