El agujero negro supermasivo devorador de estrellas más cercano comienza con una nueva víctima

El agujero negro que fue visto recientemente consumiendo una estrella que se acercó demasiado ha encontrado su próxima víctima, que puede ser otro agujero negro. Los astrónomos esperan ver el proceso en acción y han utilizado lo que ya han visto para confirmar un vínculo entre dos misterios científicos.

Uno de los descubrimientos tremendamente horripilantes que han hecho los físicos y que supera los mitos antiguos es que los agujeros negros pueden “espaguetizar” objetos, divirtiéndolos en hebras largas y delgadas con su gradiente gravitacional. Los agujeros negros supermasivos (SMBH) en el centro de las galaxias pueden espaguetizar estrellas enteras. Los teóricos descubrieron que esto era lo que sucedería mucho antes de que lo viéramos en acción, por lo que fue muy emocionante cuando se informó nuestra mejor visión hasta ahora de tal evento.

A 215 millones de años luz de distancia, AT2019qi (desde entonces se agregó una «z») no presenta exactamente una vista del lado del anillo. Sin embargo, está lo suficientemente cerca como para que pudimos ver un destello brillante cuando media estrella, similar en masa a nuestro Sol, se estiró en una larga hebra mientras el resto era tragado por el agujero negro. Esto la convirtió en la evidencia óptica más cercana de lo que se conoce como un evento de alteración de las mareas (TDE), que se observa con mayor frecuencia en rayos X.

El análisis de la naturaleza de la luz llevó a la conclusión de que parte de la antigua estrella se había convertido en una nube esférica impulsada por los fuertes vientos del agujero negro.

Los escombros creados por ese evento resultaron ser muy importantes para otro objeto que orbita el SMBH a lo que anteriormente había sido una distancia (temporalmente) segura. No podemos ver el objeto en órbita directamente, por lo que no sabemos si es una estrella o un agujero negro más pequeño. Lo que sí sabemos es que choca contra los restos de la estrella anterior aproximadamente una vez cada dos días terrestres. Ese pasaje libera ráfagas de rayos X que han sido observadas por el telescopio espacial Chandra y el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER).

«Imagínese a un buceador entrando repetidamente en una piscina y creando un chapoteo cada vez que entra al agua», dijo el Dr. Matt Nicholl de la Queen’s University de Belfast en un comunicado. «La estrella en esta comparación es como el buzo y el disco es la piscina, y cada vez que la estrella golpea la superficie crea una enorme ‘salpicadura’ de gas y rayos X. A medida que la estrella orbita alrededor del agujero negro, lo hace esto una y otra vez.»

Entre los telescopios de rayos X se han observado nueve destellos.

Los astrónomos han observado destellos de rayos X como este antes, a los que llamaron erupciones cuasi periódicas (QPE). Antes de este evento, su causa aún se debatía, pero el SMBH responsable de AT2019qiz es lo suficientemente visible como para que Nicholl y sus colegas confíen en que es producto del paso del objeto en órbita a través de los escombros de un TDE. Esto no prueba que todas las QPE tengan la misma causa, pero es un gran indicio, especialmente dadas las fuertes similitudes con otras QPE.

«Este es un gran avance en nuestra comprensión del origen de estas erupciones regulares», afirmó el Dr. Andrew Mummery de la Universidad de Oxford. «Ahora nos damos cuenta de que necesitamos esperar unos años para que las erupciones se ‘enciendan’ después de que una estrella ha sido destrozada porque el disco tarda algún tiempo en extenderse lo suficiente como para encontrar otra estrella».

El coautor Dr. Dheeraj Pasham del MIT dijo: «Es como obtener un dos por uno cósmico en términos de resolución de misterios».

Los autores estiman que las QPE son aproximadamente una décima parte más comunes que las TDE. Si esto se confirma, nos diría algo sobre los entornos alrededor de las SMBH y con qué frecuencia hay estrellas en la zona de peligro.

La energía de estos destellos debe provenir de alguna parte, y esa es la energía potencial gravitacional del orbitador, que la fricción del paso irá devorando gradualmente. Esto significa que la estrella o el pequeño agujero negro entrará en espiral hacia adentro, como un satélite que comienza a encontrar las escasas partes más exteriores de la atmósfera.

Los SMBH no tienen aversión al canibalismo, por lo que sea cual sea su naturaleza, el objeto más pequeño será consumido. Si es una estrella, podríamos ver una repetición, donde parte de ella se convierte en otro disco de escombros para atrapar aún más presas. Es como un esquema cósmico de marketing multinivel, y simplemente demuestra que no puedes salvarte de los depredadores esperando que alguien más sea devorado primero.

El estudio se publica en acceso abierto en Nature.