Este podría ser el primer registro fotográfico del nacimiento de un agujero negro

El junio pasado los astrónomos de todo el mundo captaron una extraña ráfaga de luz en sus telescopios. Dos investigaciones sobre lo ocurrido revelan que se trato del primer registro del nacimiento de un agujero negro o de una supernova.

La cruz amarilla indica el área donde ocurrió el destello.Sloan Digital Sky Survey

En la reunión 233 de la Comunidad Astronómica Americana, un equipo de 45 astrónomos presentó una investigación que, en palabras de  Raffaella Margutti, la astrofísica que coordinó al grupo, “es el objetivo que los astrónomos hemos estado persiguiendo por años”.

En ese evento, los astrónomos revelaron los resultados de la primera captura existente del colapso de una estrella. Para Margutti y su equipo, el telescopio Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System no solo captó el colapso de una estrella masiva, sino además nacimiento subsiguiente de un agujero negro o una estrella de neutrones.

Sin embargo, otro grupo de científicos tiene otra teoría sobre el final de AT2018cow, la estrella que colapso a una distancia de unos 200 millones de años luz de la Tierra. Es decir que, la erupción que acaba de hacerse visible en nuestro planeta, ocurrió en realidad cuando los dinosaurios todavía el paisaje de nuestro planeta.

De acuerdo con esta segunda teoría, la captura corresponde a la muerte de la estrella tras haber sido engullida por un agujero negro.

Pero, ¿por qué a los científicos les ha costado dar con el significado de la muerte de esta supernova, apodada Cow? para encontrar una respuesta, hay que entender un poco mejor de qué estamos hablando. 

Detectada hace unos meses 

En junio 16 de de 2018, el telescopio Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System registró un destello inusual y de rápida expansión en el cielo. Alcanzó su brillo máximo –10 veces mayor que el de las supernovas típicas– tres días después de su primera captura. Este dato desconcertó a los investigadores que le hacían seguimiento, pues este tipo de destellos usualmente alcanzan su pico de luminosidad después de semanas.

Este tipo de brillo no se correspondía con el tipo de luz que emite la descomposición radioactiva del níquel (56Ni), un mecanismo común en las explosiones de supernova. Es decir: no podía tratarse de la explosión de este tipo de estrella. Además, generalmente la nube de material residual tras la explosión de una supernova, que se transportan rápidamente al espacio, no permiten ver lo que está sucediendo en el epicentro de la explosión. El hecho de que los rayos X producto de la explosión hubieran llegado hasta nuestro planeta  es síntoma de que la masa inicial de la estrella, que se convirtió en una supernova, era pequeña. 

La fuente despertó tanto interés en la comunidad astronómica que fue observada simultáneamente por 18 telescopios, ya que las teorías existentes no pudieron explicar completamente el fenómeno observado.

Para descubrir su naturaleza, inmediatamente los dos equipos de astrofísicos  ya mencionados realizaron simulaciones basadas en datos que habían observado. Ambos informaron sobre los resultados el 10 de enero en la conferencia en Seattle.

Podría ser una supernova 

El primer grupo de científicos, liderado por Raffaella Margutti de la Universidad de Northwestern, observó que el espectro lumínico de AT2018cow posee una gran variedad de ondas electromagnéticas, desde rayos radio hasta gamma. 

Para obtener esos resultados, observaron la fuente durante 100 días utilizando el telescopio NuSTAR de la NASA, y los observatorios espaciales XMM-Newton e INTEGRAL pertenecientes a la Agencia Espacial Europea, así como el interferómetro Very Large Array.

Según estos científicos, el poderoso resplandor óptico y ultravioleta que se registró en los primeros días indica el nacimiento de una supernova, y la posterior radiación de rayos X indica la caída de gas en un objeto compacto. 

Un objeto tan compacto, en su opinión, podría ser un agujero negro o una estrella de neutrones. Asimismo, Margutti señala que el destello es realmente único y, probablemente, por primera vez, los científicos pudieron ver el nacimiento de un objeto compacto "en vivo".

Un agujero negro 

Una hipótesis alternativa propuesta por Paul M. Kuin del University College de Londres y sus colegas sugiere que los científicos pudieron ver cómo un agujero negro engulló a una estrella enana blanca.

Según la simulación realizada por estos investigadores, la masa del agujero negro se encontraría en el intervalo de 100 mil a un millón de masas solares. Esto es comparable al tamaño del agujero negro central en la galaxia CGCG 137-068, cuya ubicación coincide con la posición de la fuente AT2018cow en el cielo. Los agujeros negros de este tamaño generalmente no se encuentran fuera de la región central, pero los astrónomos no excluyen que la explosión surgió en una galaxia satélite cercana o en un cúmulo globular.

Investigaciones adicionales en el futuro ayudarán a aclarar finalmente la naturaleza de la explosión. Uno de los autores del artículo, Margutti, cree que si los astrónomos han registrado el momento del nacimiento de un objeto compacto, esto abrirá un nuevo capítulo para comprender la evolución estelar. 

En este video se explica con claridad como pudo haber ocurrido esta segunda teoría. 

 

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