Un voraz agujero negro devora una estrella parecida al Sol a una increíble velocidad

Una estrella como nuestro Sol en una galaxia cercana está siendo devorada gradualmente por un pequeño pero voraz agujero negro, perdiendo la masa equivalente a tres Tierras cada vez que pasa cerca.

El descubrimiento realizado por astrónomos de la Universidad de Leicester se informa en Nature Astronomy y proporciona un “eslabón perdido” en nuestro conocimiento de los agujeros negros que perturban las estrellas en órbita. Sugiere toda una colección de estrellas en proceso de ser consumidas que aún permanecen sin descubrir.

Los astrónomos fueron alertados sobre la estrella por un brillante destello de rayos X que parecía provenir del centro de la cercana galaxia 2MASX J02301709+2836050, a unos 500 millones de años luz de la Vía Láctea. Llamado Swift J0230, fue detectado en el momento en que ocurrió por primera vez utilizando una nueva herramienta desarrollada por los científicos del Observatorio Neil Gehrels Swift.

Rápidamente programaron más observaciones Swift del mismo y descubrieron que, en lugar de descomponerse como se esperaba, brillaría intensamente durante 7 a 10 días y luego se apagaría abruptamente, repitiendo este proceso aproximadamente cada 25 días.

Se ha observado un comportamiento similar en lo que se denominan erupciones cuasi periódicas y transitorios nucleares periódicos, en los que un agujero negro arranca material de una estrella a medida que su órbita la acerca, pero difieren en la frecuencia con la que entran en erupción y en si Es en los rayos X o en la luz óptica donde predomina la explosión. La regularidad de las emisiones del Swift J0230 cayó entre los dos, lo que sugiere que forma el “eslabón perdido” entre los dos tipos de explosión.

Utilizando como guía los modelos propuestos para estas dos clases de eventos, los científicos concluyeron que la explosión de Swift J0230 representa una estrella de tamaño similar a nuestro propio sol en una órbita elíptica alrededor de un agujero negro de baja masa en el centro de su galaxia. . A medida que la órbita de la estrella la acerca a la intensa atracción gravitacional del agujero negro, material equivalente a la masa de tres Tierras es arrancado de la atmósfera de la estrella y se calienta mientras cae en el agujero negro.

El intenso calor, de unos 2 millones de grados centígrados, libera una enorme cantidad de rayos X, que fueron captados por primera vez por el satélite Swift.

El autor principal, el Dr. Phil Evans, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, dijo: “Esta es la primera vez que hemos visto una estrella como nuestro sol siendo destrozada y consumida repetidamente por un agujero negro de baja masa”.

“Los llamados eventos de ‘disrupción de marea parcial y repetida’ son en sí mismos un descubrimiento bastante nuevo y parecen dividirse en dos tipos: los que estallan cada pocas horas y los que estallan cada año más o menos. Este nuevo sistema cae justo en la brecha entre estos, y cuando ejecutas los números, descubres que los tipos de objetos involucrados también encajan muy bien en su lugar”.

El Dr. Rob Eyles-Ferris, que trabaja con el Dr. Evans en el satélite Swift, completó recientemente su doctorado. en Leicester, que incluía el estudio de las estrellas perturbadas por agujeros negros. Explica: “En la mayoría de los sistemas que hemos visto en el pasado, la estrella está completamente destruida. Swift J0230 es una interesante adición a la clase de estrellas parcialmente perturbadas, ya que nos muestra que las dos clases de estos objetos ya encontrados son realmente conectados, con nuestro nuevo sistema brindándonos el eslabón perdido”.

El Dr. Kim Page de la Universidad de Leicester, que trabajó en el análisis de datos para el estudio, dijo: “Dado que encontramos Swift J0230 a los pocos meses de activar nuestra nueva herramienta de búsqueda de transitorios, esperamos que haya muchos más Hay objetos como este ahí fuera, esperando a ser descubiertos”.

El Dr. Chris Nixon es un astrofísico teórico que recientemente se mudó de la Universidad de Leicester a la Universidad de Leeds. Dirigió la interpretación teórica de este evento.

Estiman que el agujero negro tiene entre 10.000 y 100.000 veces la masa de nuestro sol, lo cual es bastante pequeño para los agujeros negros supermasivos que normalmente se encuentran en el centro de las galaxias. Se cree que el agujero negro en el centro de nuestra propia galaxia tiene 4 millones de masas solares, mientras que la mayoría está en la región de 100 millones de masas solares.

Se trata del primer descubrimiento que se realiza utilizando el nuevo detector de transitorios para el satélite Swift, desarrollado por el equipo de la Universidad de Leicester y ejecutado en sus ordenadores. Cuando se produce un evento extremo que provoca una explosión de rayos X en una región del cielo donde antes no había rayos X, los astrónomos lo llaman transitorio de rayos X astronómico. A pesar de los eventos extremos que anuncian, estos eventos no son fáciles de encontrar, o al menos no rápidamente, por lo que esta nueva herramienta fue desarrollada para buscar nuevos tipos de transitorios en tiempo real.

El Dr. Evans añade: “Este tipo de objeto era esencialmente indetectable hasta que construimos esta nueva instalación, y poco después encontró este evento completamente nuevo y nunca antes visto. Swift tiene casi 20 años y de repente está encontrando nuevos eventos que “Nunca supimos que existía. Creo que demuestra que cada vez que encuentras una nueva forma de mirar el espacio, aprendes algo nuevo y descubres que hay algo ahí fuera que no sabías antes”.

La Dra. Caroline Harper, jefa de ciencia espacial de la Agencia Espacial del Reino Unido, dijo: “Este es otro descubrimiento emocionante de la misión Swift, líder en el mundo: un agujero negro de baja masa que recibe ‘mordiscos’ de una estrella similar al Sol cada vez que orbita suficientemente cerca.”

“La Agencia Espacial del Reino Unido ha estado trabajando en asociación con la NASA en esta misión durante muchos años; el Reino Unido lideró el desarrollo de hardware para dos de los instrumentos científicos clave y proporcionamos financiación para el Centro de datos científicos Swift, que seguimos apoyando. “Esperamos recibir aún más conocimientos de Swift sobre los estallidos de rayos gamma en todo el cosmos y los eventos masivos que los causan en el futuro”.

Con información de Nature