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Los astrofísicos se sorprendieron al ver un agujero negro ‘eructar’ varios años después de comer

El espacio puede ser un lugar muy extraño. Según una nueva investigación, los agujeros negros, lo más destructivo y extremo que jamás hayamos visto, también eructan después de una comida copiosa.

Créditos de imagen DESY, Science Communication Lab.

En octubre de 2018, un destello brillante atrajo la atención de los astrónomos hacia un rincón del cielo nocturno. Su origen se encuentra a 665 millones de años luz de nuestro planeta, donde una pequeña estrella deambuló muy cerca del agujero negro: el destello fue un dolor de muerte electromagnético cuando la estrella se desgarró y se consumió.

Trágico para esta joven estrella, pero no es un espectáculo poco común para los astrónomos. Así que seguimos a medida que se extendía el evento y luego movimos nuestros telescopios a otro lugar.

Pero unos cuatro años después de la carnicería estelar, la misma región del espacio nos envió otro destello. Y esta vez, dicen los astrónomos, el agujero negro no comió nada nuevo. Esta vez, los astrónomos se encontraron con algo que nunca antes habían visto.

Dentro y fuera

“Esto nos sorprendió totalmente, nadie había visto algo así antes”, dice Yvette Sendez, investigadora asociada del Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian y autora principal de un nuevo estudio que analiza el fenómeno.

Las grabaciones indican que el agujero negro ahora está liberando materia a velocidades increíbles, aproximadamente la mitad de la velocidad de la luz. El equipo cree que este asunto son los restos de la última comida del agujero negro, la joven estrella que estábamos viendo consumir en octubre de 2018. No es muy diferente de «eructar» en el cuerpo después de una comida, según Sendez. Los hallazgos presentan una oportunidad única para ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo los agujeros negros consumen materia, explican los autores.

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El estallido de radio inusual se detectó cuando el equipo revisó los eventos de perturbación de las mareas (TDE, por sus siglas en inglés) que ocurrieron en los últimos años. Los TDE ocurren cuando las estrellas se acercan demasiado a los agujeros negros y se convierten en «espaguetis».

El equipo utilizó datos del Very Large Array (VLA), el observatorio ALMA en Chile, Mercat en Sudáfrica, el Australia Integrated Telescope Array en Australia y el Observatorio de rayos X Chandra y el Observatorio Neil Geirels Swift en el espacio en Nuevo México. en Nuevo México para estudiar el evento, denominado AT2018hyz.

«Hemos solicitado el tiempo principal estimado en múltiples telescopios, que es cuando encuentras algo muy inesperado, no puedes esperar al ciclo regular de propuestas de telescopios para observarlo», explica Sendis. «Todas las solicitudes fueron aceptadas de inmediato».

dice Ido Berger, profesor de astronomía en Harvard y CfA, y coautor del nuevo estudio. «Pero en AT2018hyz, hubo silencio de radio durante los primeros tres años, y ahora está dramáticamente iluminado para convertirse en uno de los TDE de radio más brillantes de la historia».

El coautor Sebastián Gómez, becario postdoctoral en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, explica que AT2018hyz se consideró «normal» en 2018 cuando se vio por primera vez con telescopios ópticos. Tales eventos son muy brillantes en luz visible, lo que es causado por la materia estelar que gira alrededor del agujero negro muy rápidamente y lo calienta hasta el punto de emisión.

El equipo lo monitoreó durante varios meses hasta que las cosas se detuvieron y luego enfocó sus telescopios en otro lugar.

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En ese momento, Gómez estaba trabajando en su tesis doctoral con Berger y estaba ocupado usando modelos teóricos para calcular la masa de una estrella desgarrada por un agujero negro, que determinaron que era solo una décima parte de la masa del Sol.

“Observamos el AT2018hyz en luz visible durante varios meses hasta que se desvaneció y luego lo olvidamos”, dice Gómez.

Sabemos que los espaguetis pueden enviarse de regreso al espacio después de que el agujero negro se haya «alimentado», ya que algunas estrellas anteriores giran tan rápido que pueden escapar del enorme pozo gravitatorio de su captor. Pero estas «salidas» de materia generalmente se desarrollan muy rápidamente después de un evento TDE. En este caso, ver que uno de ellos sucediera años después de que la estrella se consumiera fue extremadamente desconcertante para los astrónomos. Esta fue la primera vez que se observó un retraso tan largo entre la alimentación y el lavado.

El hecho de que este flujo fuera tan tardío hizo que actuara de manera diferente a otros de su tipo. La materia que emana de un agujero negro viaja a aproximadamente el 50% de la velocidad de la luz. La mayoría de los flujos de salida de TDE solo alcanzan alrededor del 10% de la velocidad de la luz.

«El siguiente paso es explorar si esto realmente está sucediendo con más frecuencia y si simplemente no hemos analizado TDE lo suficientemente tarde en su desarrollo», dice Berger.

Se publicó el artículo «El flujo relativo moderado se publicó después de 2 años de turbulencia en el evento de turbulencia de marea AT2018hyz». publicado en Diario astrofísico.

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