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Artículo publicado el 25 de noviembre de 2015 en la Universidad Johns Hopkins

Un equipo internacional de astrofísicos, dirigidos por científicos de la Universidad Johns Hopkins, ha sido testigo por primera vez de un agujero negro tragándose una estrella y eyectando una llamarada de materia a casi la velocidad de la luz.

El hallazgo, del que se informa en la revista  Science, rastrea la estrella — aproximadamente del tamaño del Sol — conforme se sale de su camino habitual, deslizándose por el tirón gravitatorio de un agujero negro supermasivo, y viéndose absorbida por él, señala Sjoert van Velzen, becario Hubble en Johns Hopkins.

Cygnus X-1

Agujero negro

“Estos eventos son extremadamente raros”, señala van Velzen. “Es la primera vez que vemos todo, desde la destrucción estelar al lanzamiento del flujo cónico, también conocido como chorro, y observamos cómo se desarrolla a lo largo de varios meses”.

Los agujeros negros son áreas del espacio tan densas que la irresistible fuerza gravitatoria evita que escapen la materia, el gas, o incluso la luz, haciéndolos invisibles y creando el efecto de un vacío en el tejido del espacio. Los astrofísicos han predicho que cuando un agujero negro se ve forzado a consumir una gran cantidad de gas, en este caso una estrella entera, entonces un chorro de plasma de movimiento rápido  – partículas elementales en un campo magnético – puede escapar desde zonas cercanas al anillo del agujero negro, u “horizonte de sucesos”. Este estudio sugiere que esta predicción era correcta, señala el científico.

“Anteriores trabajos que trataron de encontrar pruebas de estos chorros, incluyendo uno mío, llegaron tarde al partido”, comenta van Velzen, que lideró el análisis y coordinó los trabajos de otros 13 científicos en los Estados Unidos, Países Bajos, Gran Bretaña, y Australia.

Los agujeros negros supermasivos, aquellos de mayor tamaño, se cree que residen en el centro de las galaxias más masivas. Éste en concreto se encuentra en el lado más ligero del espectro dentro de los agujeros negros supermasivos, con una masa de aproximadamente un millón de veces la del Sol, pero aún con suficiente fuerza como para tragarse una estrella.

La primera observación de la estrella destruyéndose se realizó por parte de un equipo de la Universidad Estatal de Ohio, usando un telescopio óptico en Hawái. El equipo anunció el descubrimiento en Twitter a principios de diciembre de 2014.

Tras leer sobre el evento, van Velzen contactó con un equipo de astrofísicos dirigido por Rob Fender, de la Universidad de Oxford en Gran Bretaña. El grupo usó radiotelescopios para realizar un seguimiento tan rápidamente como fuese posible. Estaban justo a tiempo para captar toda la acción.

Para cuando lo hicieron, el equipo internacional tenía datos procedentes de satélites y telescopios terrestres que recopilaban señales de rayos-X, ópticas, y de radio, proporcionando un asombroso retrato en múltiples longitudes de onda de este evento.

Ayudó que la galaxia en cuestión estuviese más cercana a la Tierra que las estudiadas anteriormente con la esperanza de encontrar un chorro tras la destrucción de una estrella. Esta galaxia se encuentra a unos 300 millones de años luz de distancia, mientras que las otras estaban, al menos, 3 veces más lejos.

El primer paso para el equipo internacional fue descartar la posibilidad de que la luz procediese de una masa giratoria expansiva preexistente, conocida como disco de acreción, que se forma cuando un agujero negro absorbe materia del espacio que lo rodea. Esto ayudó a confirmar que el súbito aumento de luz procedente de la galaxia se debía a la estrella recientemente capturada.

“La destrucción de una estrella por parte de un agujero negro es maravillosamente compleja, y está lejos de comprenderse”, explica van Velzen. “A partir de nuestras observaciones, supimos que los flujos de escombros estelares pueden organizarse y formar un chorro con bastante rapidez, lo cual es un dato muy valioso para construir una teoría completa sobre estos eventos”.

Van Velzen completó el año pasado su tesis doctoral en la Universidad Radboud en los Países Bajos, donde estudió los chorros procedentes de los agujeros negros supermasivos. En la última línea de sus tesis, expresaba su esperanza de descubrir uno de estos eventos en el plazo de cuatro años. Resultó que sólo necesitó unos pocos meses tras la ceremonia de la defensa de su tesis.

Van Velzen y su equipo no fueron los únicos en buscar señales de radio procedentes de esta estrella particularmente desafortunada. Un grupo de Harvard observó la misma fuente con radiotelescopios en Nuevo México, y anunciaron sus resultados en línea. Ambos equipos presentaron sus resultados en un taller en Jerusalén a principios de noviembre. Era la primera vez que los dos equipos se encontraban cara a cara.

“La reunión fue un intenso y productivo intercambio de ideas sobre esta fuente”, comenta van Velzen. “Nos llevamos muy bien; en realidad, me fui a una larga excursión cerca del Mar Muerto con el director del grupo rival”.

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