El momento raramente visto en que un agujero negro atrapa y devora una estrella ha sido visto en la proximidad más cercana hasta ahora.
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 capturaron el grito de luz cuando un agujero negro supermasivo primero se separó y luego se tragó una estrella.
Además, es el primer evento de este tipo capturado con una luz no convencional. En lugar de radiación óptica o de rayos X, el evento, llamado WTP14adbjsh, se vio como una llamarada infrarroja brillante.
El descubrimiento sugiere que podría haber tales eventos de interrupción de mareas (TDE) que nos estamos perdiendo, simplemente porque no estamos buscando en la parte correcta del espectro electromagnético. Y esto podría resolver un curioso enigma sobre los TDE que hemos detectado hasta la fecha.
“Encontrar este TDE cercano significa que, estadísticamente, debe haber una gran población de estos eventos que los métodos tradicional es estaban ciegos”. dice el astrofísico Christos Panagiotou
“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 acumulan material activamente, son difíciles de detectar. Son tan densos que el espacio-tiempo se curva alrededor de ellos, creando una trampa gravitatoria de la que ni siquiera la luz puede escapar. Esto los vuelve 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 régimen gravitacional extremo que los rodea generan cantidades increíbles de luz. Cualquier estrella que se acerque demasiado primero se distorsionará, luego se separará por la fuerza de marea de la interacción gravitacional, antes de caer sobre 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 entra en erupción y luego muere, por lo general más fuerte y primero visto, en rayos X y luz óptica.
WTP14adbjsh, por el contrario, no hizo ping en ninguno de los telescopios configurados para detectar los destellos ópticos y de rayos X que suelen ser los signos reveladores de un TDE.
Más bien, 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 escanea los cielos buscando 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 para 2015 alcanzó una gran luminosidad, luego comenzó a volver a su reposo anterior”.
Mirando a través de otros datos de esa región del cielo en el momento de la llamarada recopilada por el MAXI (rayos X) y ASAS-SN Las encuestas (ópticas) mostraron que WTP14adbjsh no era visible en absoluto en esas 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 alrededor de 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 se han encontrado en un tipo de galaxia relativamente raro. Estas son galaxias más viejas y serias que no tienen mucho gas y polvo en el espacio entre las estrellas.
Tampoco tienen mucha formación estelar; tipo de galaxias ‘Ricitos de oro’, entre las galaxias formadoras de estrellas que están polvorientas y bastante ocupadas con la formación estelar, y las galaxias inactivas que parecen haber terminado con todo ese asunto de formación estelar, y están felices simplemente vagando pacíficamente por el espacio.
Si esperamos que ocurran TDE en cualquier lugar, son las galaxias formadoras de estrellas, que son las más numerosas del Universo. Esto se debe a que se espera que las estrellas que están produciendo proporcionen mucho material para que un agujero negro se interrumpa por mareas.
Sin embargo, hemos encontrado relativamente pocos TDE en galaxias de este tipo, a pesar de su preponderancia.
WTP14adbjsh sugiere un motivo. Las galaxias que forman estrellas tienen mucho polvo que oscurece sus centros. Los rayos X y la luz óptica no podrían 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 directamente, 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 polvorientas galaxias anfitrionas usando las herramientas adecuadas. Esto significa que podría haber un universo completamente nuevo y audaz de estrellas desmembradas gritando en luz infrarroja, esperando a que las encontremos.
“El hecho de que las encuestas ópticas y de rayos X no detectaron este TDE luminoso 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.
“Usar sondeos infrarrojos para captar el eco de polvo de los TDE oscurecidos… ya nos ha demostrado que hay una población de TDE en galaxias polvorientas con formación de estrellas que no habíamos visto”.
Los hallazgos han sido publicados en Las cartas del diario astrofísico.