El más cercano jamás: ScienceAlert

El momento raramente visto cuando un agujero negro agarra y devora una estrella ha sido visto más cerca aún.

En una galaxia llamada NGC 7392 ubicada a solo 137 millones de años luz de distancia, una cuarta parte de la distancia del récord anterior, los astrónomos captaron el grito de luz cuando un agujero negro supermasivo primero se dividió y luego se estrelló y se tragó una estrella.

Además, es el primer evento de este tipo capturado bajo una luz no convencional. En lugar de radiación óptica o de rayos X, el evento, llamado WTP14adbjsh, se consideró una llamarada infrarroja brillante.

El hallazgo sugiere que podría haber tales eventos de perturbación de las mareas (TDE) que nos perdemos, simplemente porque no estamos mirando la parte correcta del espectro electromagnético. Y eso podría resolver un curioso rompecabezas sobre los TDE que hemos detectado hasta ahora.

“Encontrar este TDE muy cerca significa que, estadísticamente, debe haber una gran población de estos eventos a los que los métodos tradicionales estaban ciegos”. dice el astrofísico Christos Panagiotou del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.

“Entonces, deberíamos tratar de encontrarlos en el infrarrojo si queremos una imagen completa de los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas”.

Los agujeros negros, si no están acumulando materia activamente, son difíciles de detectar. Son tan densos que el espacio-tiempo se dobla alrededor de ellos, creando una trampa gravitatoria de la que ni siquiera la luz puede escapar. Esto los hace efectivamente invisibles para nuestros instrumentos sensibles a la luz, los ojos con los que exploramos el cosmos.

Pero un agujero negro activo es un comedor desordenado. Los violentos procesos de acreción en el extremo régimen gravitacional que los rodea generan increíbles cantidades de luz. Cualquier estrella que se acerque demasiado primero se deformará, luego se separará por la fuerza de marea de la interacción gravitatoria, antes de caer en el agujero negro como una lluvia de escombros.

Aquí en la Tierra, podemos ver esto como un destello brillante y un desvanecimiento gradual de la luz a medida que la estrella estalla y luego muere, generalmente la más fuerte y la primera en ser detectada, en rayos X y luz óptica.

WTP14adbjsh, por otro lado, no hizo ping en ninguno de los telescopios configurados para detectar los rayos X y los destellos ópticos que suelen ser los signos reveladores de un TDE.

Por el contrario, Panagiotou y sus colegas lo encontraron en datos de archivo recopilados por el NEOWISE nave espacial en 2014 y 2015, un telescopio espacial infrarrojo que escanear el cielo en busca de asteroides y cometas en el sistema solar.

“Pudimos ver que no había nada al principio”, Panagiotou dice. “Entonces, de repente, a fines de 2014, la fuente se volvió más brillante y en 2015 alcanzó un brillo alto, luego comenzó a volver a su reposo anterior”.

Mirando a través de otros datos de esa región del cielo en el momento de la erupción recopilados por el MÁX. (rayos X) y ASAS-SN Las encuestas (ópticas) mostraron que WTP14adbjsh no era visible en absoluto en estas longitudes de onda.

Sin embargo, la forma en que la luz se encendió y se desvaneció fue exactamente consistente con la evolución de un TDE, alrededor de un agujero negro supermasivo de unas 30 millones de veces la masa del Sol.

Y aquí es donde las cosas se ponen realmente interesantes.

La mayoría de los TDE detectados hasta la fecha han sido en un tipo relativamente raro de galaxia. Estas son galaxias más viejas y forzadas que no tienen mucho gas y polvo en el espacio entre las estrellas.

Tampoco tienen mucha formación estelar; una especie de galaxias de “bucle dorado”, entre galaxias en formación de estrellas que están polvorientas y bastante ocupadas con la formación de estrellas, y galaxias inactivas que parecen haber terminado con todo ese trabajo de formación de estrellas y están felices de navegar pacíficamente por el espacio.

Si esperamos que ocurran TDE en cualquier lugar, las galaxias con formación estelar son las más numerosas del Universo. Eso es porque las estrellas que producen tendrían que proporcionar mucho material para que un agujero negro interrumpa las mareas.

Sin embargo, hemos encontrado relativamente pocos TDE en galaxias de este tipo, a pesar de su preponderancia.

WTP14adbjsh sugiere una razón. Las galaxias que forman estrellas tienen mucho polvo que oscurece sus centros. Los rayos X y la luz óptica no pudieron penetrar este polvo. Pero la luz infrarroja, con sus longitudes de onda más largas, no dispersa las partículas de polvo como lo hacen las longitudes de onda más cortas. Puede viajar en línea recta, en gran parte sin obstáculos.

Así que no es que los TDE prefieran albergar galaxias que no tengan polvo; es que no los hemos estado buscando en las polvorientas galaxias anfitrionas usando las herramientas adecuadas. Eso significa que podría haber un universo completamente nuevo y audaz de estrellas desmembradas que gritan en luz infrarroja, esperando a que las encontremos.

“El hecho de que las encuestas ópticas y de rayos X no detectaron este brillante TDE en nuestro propio patio trasero es muy esclarecedor y demuestra que estas encuestas solo nos brindan un censo parcial de la población total de TDE”. dice el astrónomo Suvi Gezari del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, que no participó en la investigación.

“El uso de sondeos infrarrojos para recoger el eco de polvo de los TDE oscurecidos… ya nos ha demostrado que hay una población de TDE en las polvorientas galaxias formadoras de estrellas que nos habíamos perdido”.

Los hallazgos fueron publicados en Cartas del Diario Astrofísico.