Científicos captan un agujero negro en el momento justo en el que devora una estrella

Investigadores españoles del CSIC participaron en la observación y el estudio de un haz de materia que nació de un agujero negro supermasivo al devorar una estrella, un fenómeno cuyo destello luminoso es de los más brillantes jamás captados y cuya fuente es la más lejana hasta el momento.

A principios de 2022, el telescopio ZFT (Zwicky Transient Facility) del Observatorio Palomar (EE.UU. ) detectó un extraordinario destello donde, la noche anterior, no brillaba nada.

Con una intensidad equivalente a 1.000 billones de soles, este fenómeno fue estudiado por distintos grupos científicos, entre ellos los institutos españoles de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), ambos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, junto con el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC).

Los investigadores publican ahora dos artículos en Nature y Nature Astronomy en los que coinciden en el origen del destello: se trata de un jet o chorro de materia relativista producido por un agujero negro supermasivo al devorar una estrella.

Según explicó el investigador del ICE-CSIC y del IEEC Tomás E. Müller Bravo, la mayoría de las galaxias albergan en sus regiones centrales agujeros negros supermasivos, que contienen hasta miles de millones de veces la masa del Sol.

Se trata de objetos con un campo gravitatorio tan intenso que ni la luz puede escapar, y muestran una estructura formada por un disco de gas y polvo (disco de acrecimiento) que absorbe el material de su entorno.

"Gran parte del tiempo, sin embargo, los agujeros negros supermasivos no devoran nada", señaló en un comunicado el investigador del IAA-CSIC Miguel Pérez-Torres, que describe que lo que sucedió es que la estrella es desgarrada por las fuerzas de marea del agujero negro, y pasa a formar parte de su disco y termina siendo engullida por él.

"Sin embargo, en algunos casos extremadamente raros, el agujero negro expulsa chorros de materia que viajan casi a la velocidad de la luz en el proceso de destrucción y acreción del material de una estrella", puntualizó José Feliciano Agüí Fernández, también investigador del IAA-CSIC.

Según este astrofísico, "los cálculos apuntan a que estos chorros se producen solo en el 1 % de los casos, y eso fue precisamente lo que observamos".

De hecho, el destello luminoso del evento, que los astrónomos denominaron AT2022cmc, está entre los más brillantes jamás observados.

La fuente es también la más lejana detectada, a unos 8.500 millones de años luz de distancia, donde parece hallarse en el centro de una galaxia que aún no es visible porque la luz de AT2022cmc la eclipsó.

Sin embargo, cuando el episodio finalice, podría ser fotografiada por los telescopios espaciales Hubble o James Webb , según los astrónomos.

Los dos trabajos que analizaron el fenómeno concluyen que el chorro del agujero negro podría estar apuntando directamente hacia la Tierra , lo que provoca que la señal parezca más brillante que si el chorro apuntara en cualquier otra dirección.

"El constante monitoreo de los cielos es esencial para detectar estos eventos lo antes posible, y luego hacer un seguimiento con múltiples telescopios", subrayó Müller Bravo, que augura que en los próximos años, la aparición de telescopios más potentes podría permitir detectar más eventos de disrupción de marea que, a su vez, podrían esclarecer cómo crecen los agujeros negros supermasivos y cómo dan forma a las galaxias que los rodean.

"El descubrimiento de este fenómeno tan lejano demuestra que podemos encontrar más en el futuro a esas distancias tan lejanas con el proyecto LSST, un telescopio de ocho metros que se está construyendo en Chile y que empezará a tomar datos a finales del 2024", añadió Lluís Galbany, investigador del ICE-CSIC y del IEEC, que también participó en el estudio.

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