Un elusivo tipo de agujero negro ha sido detectado devorando una estrella

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Un elusivo tipo de agujero negro ha sido detectado devorando una estrella

Ilustración mostrando el material brillante de la estrella al momento de ser devorada por el agujero negro / NASA

Un elusivo tipo de agujero negro ha sido captado. Astrónomos detectaron un agujero negro de masa media, un tipo ubicado entre pesos estelares más ligeros y pesos superpesados. La detección se dio mientras el equipo medía los rayos X en el momento que la estrella era desgarrada por la gravedad. La investigación fue publicada en Astrophysical Journal.

Los científicos creen que los agujeros negros de masa intermedia (IMBH) pueden ser muy comunes, pero, por alguna razón son muy esquivos. Por eso, este descubrimiento es muy importante para la astronomía.

“El hecho de haber podido capturar este agujero negro devorando una estrella brinda una oportunidad maravillosa de observar lo que de otra manera sería invisible”, afirmó la astrónoma Anne Zablodoff, de la Universidad de Arizona.

“No solo eso, al analizar la llamarada, logramos comprender mejor esto. La elusiva clase de agujeros negros, que pueden ser responsables de la mayoría de los agujeros negros en los centros de las galaxias”, agregó.

Los elusivos IMBH

Los límites entre los IMBH y los agujeros negros supermasivos (SMBH) no están bien definidos actualmente. Sin embargo, los agujeros negros de masa intermedia son generalmente más grandes que una estrella en colapso o un agujero negro estelar pero no son supermasivos.

Hasta ahora, los astrónomos han podido recopilar algunas observaciones que indican la presencia de IMBH. A pesar de ello, los modelos sugieren que deben haber más. Los agujeros negros suelen ser invisibles y se revelan cuando algo como una estrella se acerca un poco más.

Luego, la fuerza de marea masiva del agujero negro (un producto de su campo gravitacional) se estira primero y tira de la estrella con tanta fuerza que se rompe. Este evento de perturbación de marea (TDE) emite un brillo de luz antes de que los restos de estrellas en descomposición desaparezcan gradualmente más allá del horizonte de eventos.

La detección

Un evento de este tipo, llamado 3XMM J215022.4−055108 (abreviatura de J2150), se detectó en 2003 en un cúmulo de estrellas en las afueras de una galaxia a 740 millones de años luz de distancia. En el transcurso de 10 años, el resplandor brillante se desvaneció, proporcionando una gran cantidad de datos del evento.

Ahora, el equipo dirigido por el astrónomo Sixiang Wen de la Universidad de Arizona, volvió a analizar la información. Los astrónomos compararon los datos con modelos teóricos avanzados para medir con mayor precisión la masa y la rotación del agujero negro.

Utilizaron el giro rápido para explorar la naturaleza de la materia oscura. No sabemos qué es exactamente, pero si estuviera hecha de partículas hipotéticas llamadas bosones ultraligeros, el agujero negro sería capaz de girar tan rápido como se observa.

La rápida rotación del agujero negro también proporciona algunas pistas sobre su crecimiento. Por ejemplo, conocemos que las fusiones pueden producir agujeros negros en el rango de masa media. Uno de estos objetos fue descubierto en 2019, generando un agujero negro con una masa de 142 veces la masa del Sol.

Tiene sentido que las galaxias pequeñas contengan agujeros negros aún más pequeños, y detectarlos es difícil. No obstante, si la mayoría de las galaxias enanas orbitan un IMBH, conseguiremos detectarlas a partir de las erupciones de su evento de interrupción de las mareas. Aunque para eso deberemos aumentar la tasa de detección.

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