El año que viene se espera un espectáculo de luz cósmica cuando un agujero negro devore una estrella

El año que viene se espera un espectáculo de luz cósmica cuando un agujero negro devore una estrella

An artist’s impression of a star circling a supermassive black hole, a repeating event that seems to be at the core of AT2018fyk
NASA/CXC/M. Weiss

Los astrónomos han observado cómo un agujero negro supermasivo consume una estrella en dos fases y han predicho cuándo podría consumir una tercera. Si ocurre, podría crear un fascinante espectáculo de luz cósmica.

Los agujeros negros son conocidos por sus caóticos hábitos alimenticios. Cuando una estrella se acerca demasiado, las intensas fuerzas gravitatorias la desgarran y dispersan su material, creando un brillante destello de luz detectable por los telescopios. Estos sucesos se conocen como eventos de perturbación de mareas (TDE, por sus siglas en inglés).

En 2018, se detectó una señal procedente de un sistema situado a unos 860 millones de años luz. Durante unos 500 días, los rayos X y la luz ultravioleta brillaron intensamente antes de atenuarse repentinamente.

Análisis posteriores realizados con los instrumentos NICER, Chandra y XMM-Newton mostraron que el brillo se debía al desgarramiento de una estrella, y que el desvanecimiento probablemente marcaba la destrucción final de la estrella a medida que el agujero negro consumía lo último de su material. Este evento, un clásico evento de disrupción de marea (TDE, por sus siglas en inglés), recibió el nombre de AT2018fyk.

Segundo encuentro inesperado con el agujero negro

Sorprendentemente, este no fue el final de la historia. Casi dos años después, los rayos X y la luz ultravioleta volvieron a dispararse. El agujero negro estaba dando otro mordisco, lo que indicaba que la estrella había sobrevivido al encuentro inicial y sólo había sido devorada parcialmente.

Al parecer, la estrella fue lanzada a una órbita elíptica alrededor del agujero negro, lo que provocó que se alejara y luego volviera a acercarse peligrosamente. Los astrónomos calcularon la trayectoria de la estrella y predijeron que la segunda fase de consumo terminaría en agosto de 2023.

«La señal clara de que esta comida cósmica estaba terminando sería una caída repentina de los rayos X, y eso es exactamente lo que observamos en nuestros datos de Chandra el 14 de agosto de 2023», dijo Dheeraj Pasham, autor principal del estudio. «Nuestros datos muestran que en agosto del año pasado, el agujero negro estaba esencialmente terminando su comida y moviéndose».

A combined X-ray and optical view of AT2018fyk
X-ray: NASA/SAO/Kavli Inst. at MIT/D.R. Pasham; Optical: NSF/Legacy Survey/SDSS

Con estos nuevos datos, los investigadores estimaron que la órbita excéntrica de la estrella la acerca al agujero negro aproximadamente cada 1.300 días, o unos tres años y medio. Basándose en esto, el equipo predijo cuándo debería producirse el siguiente estallido de luz.

«Creemos que el tercer encuentro del agujero negro con la estrella, si es que queda algo de él, comenzará entre mayo y agosto de 2025 y durará casi dos años», afirma Eric Coughlin, coautor del estudio. «Probablemente será más un tentempié que una comida completa, ya que la segunda alimentación fue más pequeña que la primera, y la estrella se está consumiendo gradualmente».

Los astrónomos vigilarán de cerca AT2018fyk durante este periodo para ver si su predicción se cumple.


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