La estrella desaparecida es reemplazada misteriosamente por un agujero negro
Cuando las estrellas ocho veces más masivas que el Sol llegan al final de su vida, explotan en espectaculares supernovas y dejan tras de sí un agujero negro o una estrella de neutrones. Pero ahora los astrónomos dirigidos por Kishalay De, astrofísico del Instituto de Tecnología de Masasshucets, sospechan que han encontrado una estrella que parece haberse convertido directamente en un agujero negrocomo si se hubiera saltado la etapa de explosión.
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La estrella intrigante es M31-2014-DS1, una estrella supergigante en la galaxia de Andrómeda. Fue en 2014 cuando los astrónomos notaron que se había vuelto más brillante en el infrarrojo y su luminosidad se mantuvo durante casi mil días. Luego, más de mil días entre 2016 y 2019, volvió a perder su brillo. Aunque se trata de una estrella variable, tales fluctuaciones no deberían ocurrir.
Para los autores, la estrella nació con unas 20 masas solares, pero agotó sus reservas de combustible cuando sólo tenía 6,7 masas estelares. Los datos sugieren que la estrella está rodeada por una envoltura de polvo, algo que se esperaba de una explosión de supernova. Aquí es donde radica el problema: no hay señales de tal evento.
«La dramática y sostenida desaparición de M31-2014-DS1 es excepcional en el contexto de la variabilidad en estrellas masivas evolucionadas», escriben los autores. Para ellos, la caída repentina de la luminosidad indica el fin de la fusión nuclear seguida del choque posterior, que no es capaz de superar la caída del material que sostenía la estrella.
Como no hay evidencia de que la estrella exploteparece que su detonación falló, a pesar de que la masa era ideal para tal evento. Quizás la explicación esté en los neutrinos, partículas que, junto con los neutrones, se crean en el interior de las estrellas que colapsan. El proceso genera una poderosa explosión de neutrinos, tan intensa que consume alrededor del 10% de la energía masiva de la estrella. Esta explosión se llama “choque de neutrinos”.
La densidad de neutrinos en núcleo estelar hay tanta que algunas depositan su energía en el material estelar, calentándolo hasta crear una onda de choque. Cuando se produce, dicha onda eventualmente se calma, pero a veces se reactiva y provoca una explosión que afecta la capa más externa de la supernova. Si no se reactiva, la onda de choque falla, la estrella colapsa sobre sí misma y forma un agujero negro; y tal vez eso sea lo que le pasó a M31-2014-DS1.
Al restringir el cantidad de material liberado por la estrellalos investigadores descubrieron que estaba muy por debajo de lo que liberaría una supernova. Así, sospechan que el 98% de la masa de la estrella colapsó y creó un agujero negro con aproximadamente 6,5 masas solares.
Los resultados muestran que quizás las supernovas no se comprendan tan bien como pensábamos. Desentrañarlos es importante, después de todo, estas explosiones son responsables de crear muchos de los elementos pesados existentes, y sus ondas de choque son como el puntapié inicial de los procesos de formación estelar.
El artículo con los resultados del estudio fue publicado en el repositorio. arXiv.
Fuente: Alerta científica
