En 2021, múltiples telescopios fueron testigos de un evento sin precedentes. Una estrella en una galaxia a 250 millones de años luz fue absorbida por el pozo de gravedad de un agujero negro supermasivo. A este evento se lo conoce como interrupción de marea. Los astrónomos esperan que todos los datos obtenidos sobre este asombroso acontecimiento sirvan para comprender mejor cómo se ‘alimentan’ los agujeros negros.

Los datos recopilados muestran que una estrella pasó demasiado cerca de un agujero negro supermasivo, y este se tragó parte de la estrella. Esto provocó una explosión de energía, que los telescopios terrestres detectaron. Los científicos esperan que los datos ayuden a entender mejor cómo los agujeros negros se alimentan y cómo se comportan en el universo.

Los eventos de interrupción de las mareas son bastante raros. Pero los que se han captado son suficientes para tener una comprensión bastante detallada de lo que sucede cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro.

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¿Qué sucede cuando una estrella es devorada?

Una vez que la estrella queda atrapada en el campo gravitatorio del agujero negro. De ese modo, las fuerzas de marea la estiran y tiran de ella hasta el punto en que se separa. A este evento se lo conoce como «perturbación».

Las partes de la estrella desmembrada luego fluyen alrededor del agujero negro de forma caótica, chocando consigo misma y generando descargas eléctricas que brillan en múltiples longitudes de onda. Este proceso no es instantáneo, sino que puede llevar semanas o meses y mientras el agujero negro devora los restos estelares.

Los escombros forman un disco en órbita alrededor del agujero negro. A medida que el material cae sobre el agujero negro, se puede formar una estructura llamada corona. Esta se forma entre el borde interior del disco de acreción y el horizonte de sucesos del agujero negro.

Esta es una región de electrones abrasadoramente calientes que se cree que están alimentados por el campo magnético del agujero negro, que actúa como un sincrotrón para acelerar los electrones a energías tan altas que brillan intensamente en longitudes de onda de rayos X.

Luego, poderosos chorros de plasma se lanzan desde las regiones polares del agujero negro, disparando material de corona en direcciones opuestas, a veces casi a la velocidad de la luz. Se cree que estos chorros astrofísicos se forman cuando el material se acelera a lo largo de las líneas del campo magnético fuera del horizonte de sucesos del agujero negro; cuando llega a los polos, explota.

Las coronas y los chorros no se observan en todos los eventos de interrupción de las mareas, pero cuando ocurren, generalmente se ven juntos.

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Interrupción de mareas, la clave para entender cómo se alimentan los agujeros negros

La luz de rayos X, ultravioleta, óptica y de radio emitida por el evento durante un período de 430 días reveló que el culpable era un agujero negro con una masa de alrededor de 10 millones de veces la del Sol.

Ningún indicio de chorros había sido detectado por ninguno de los observatorios. Sin embargo, las observaciones de NuSTAR revelaron la presencia de una corona. Y esta extraña discrepancia, dicen los científicos, es tremendamente emocionante.

Los científicos nunca antes habían visto un evento de interrupción de marea con emisión de rayos X como este sin la presencia de un chorro. Esto ayudará a los astrónomos a entender mejor cómo se forman los chorros y cómo se forman las coronas, lo que nos permitirá predecir mejor cuándo y dónde se producirán.

Ahora, los investigadores esperan poder encontrar más eventos de interrupción de mareas en el futuro, lo que conducirá a respuestas sobre el papel que juegan los campos magnéticos en la formación de coronas y chorros.

Referencias:

The Tidal Disruption Event AT2021ehb: Evidence of Relativistic Disk Reflection, and Rapid Evolution of the Disk–Corona System: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac898a

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