Astrónomos descubren las mayores explosiones desde el Big Bang

El telescopio espacial Gaia ha captado inesperadamente un tipo de enorme explosión cósmica desconocida hasta ahora, posiblemente las mayores explosiones desde el mismísimo Big Bang.

Explosiones gigantescas en galaxias lejanas

Gaia ha detectado repentinos e intensos aumentos de brillo procedentes de núcleos galácticos distantes, llamaradas de luz masivas que han durado mucho más que cualquier otra documentada hasta ahora.

Estas explosiones liberan una energía equivalente a la que emitirían 100 soles juntos durante toda su vida.

Al estudiar las señales luminosas, los científicos descubrieron un fenómeno a la vez conocido y nuevo: estrellas masivas desgarradas por agujeros negros supermasivos, pero a una escala nunca vista.

Todas las estrellas eran grandes -al menos tres veces la masa de nuestro Sol- y cada agujero negro era una entidad supermasiva en el centro de su galaxia.

Los investigadores han bautizado estos fenómenos, conocidos como «perturbaciones de marea» (TDE, por sus siglas en inglés), como «transitorios nucleares extremos» (ENT, por sus siglas en inglés).

ENT: Más brillantes y duraderos que los TDE típicos

El astrofísico Jason Hinkle, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai, explica: «Aunque ya hemos observado estrellas destruidas por agujeros negros, estos ENT son extraordinariamente más brillantes -hasta diez veces más que los TDE típicos- y permanecen luminosos durante años, eclipsando incluso a las supernovas más brillantes.»

La disrupción de marea se produce cuando una estrella se aventura demasiado cerca de un agujero negro, y las inmensas fuerzas gravitatorias del agujero negro abruman la propia gravedad de la estrella, desgarrándola en un dramático estallido de luz antes de que las partes caigan más allá del horizonte de sucesos.

Los astrónomos utilizan telescopios de gran campo para captar estos fugaces acontecimientos, observando repentinas llamaradas brillantes en galaxias lejanas. Los TDE suelen mostrar un rápido aumento de brillo seguido de un lento desvanecimiento a lo largo de semanas o meses, lo que permite a los científicos analizar la masa y la naturaleza de los objetos implicados.

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Aunque la misión principal de Gaia era cartografiar la Vía Láctea en 3D midiendo las posiciones estelares, también captó llamaradas inusuales fuera de sus objetivos principales.

Identificación de nuevas y potentes llamaradas
Entre ellos, Hinkle y su equipo identificaron dos llamaradas peculiares -Gaia16aaw (2016) y Gaia18cdj (2018)- que se parecían a un potente evento registrado en 2020 por el Zwicky Transient Facility, apodado «Barbie asustadiza» debido a su extraordinario brillo.

Tras un análisis exhaustivo, el equipo descartó que la causa fueran supernovas, ya que estas llamaradas eran al menos el doble de energéticas que cualquier supernova conocida, cuyo brillo tiene un límite superior.

A diferencia de las supernovas, que brillan aproximadamente tanto como el Sol a lo largo de 10.000 millones de años, las ENT emiten una energía comparable a la producción combinada durante toda la vida de 100 Soles.

Las características de estas ENT se asemejan mucho a las de las perturbaciones de marea a escala, tanto en energía como en el patrón de su brillo y desvanecimiento.

Las ENT son extremadamente raras (unos 10 millones de veces menos frecuentes que las supernovas), pero ofrecen valiosas pistas sobre el crecimiento de los agujeros negros supermasivos. El proceso de crecimiento de estos agujeros negros, cuya masa es de millones a miles de millones de veces la del Sol, sigue siendo un tanto misterioso, y los ENT podrían representar una de las formas en que adquieren masa.

Benjamin Shappee, también del Instituto de Astronomía, destaca su importancia: «Las ENT son faros brillantes visibles a través de vastas distancias cósmicas, que nos ofrecen una ventana al universo primitivo. La observación de estas llamaradas prolongadas nos ayuda a comprender el crecimiento de los agujeros negros durante el mediodía cósmico, un periodo en el que el universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual y las galaxias formaban estrellas rápidamente y alimentaban a sus agujeros negros a ritmos muy superiores a los actuales».

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