Un agujero negro eructa una estrella hecha jirones después de años de consumirla – Harvard Gazette

En octubre de 2018, una estrella joven se hizo pedazos cuando deambulaba cerca de un agujero negro en una galaxia ubicada a 665 millones de años luz de la Tierra. Por emocionante que parezca, el evento no sorprendió a los astrónomos que a veces son testigos de estos incidentes violentos mientras escanean el cielo nocturno.

Pero casi tres años después de la carnicería, el agujero negro vuelve a iluminar el cielo y no se ha tragado nada nuevo, dicen los científicos.

“Esto nos sorprendió por completo, nadie había visto algo así antes”, dice. Yvette Sindisinvestigador asociado en Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian (CfA) y nuevo autor principal estudiar análisis de fenómenos.

El equipo concluyó que el agujero negro ahora está arrojando material que viaja a la mitad de la velocidad de la luz, pero no están seguros de por qué el flujo de salida se retrasó varios años. Los hallazgos, descritos esta semana en The Astrophysical Journal, pueden ayudar a los científicos a comprender mejor el comportamiento de alimentación de los agujeros negros, que Sendys compara con «eructar» después de comer.

El equipo descubrió la erupción inusual mientras revisaba los eventos de perturbación de las mareas (TDE, por sus siglas en inglés), cuando los agujeros negros invaden estrellas en enjambre, que han ocurrido en los últimos años.

Los datos de radio del Very Large Array (VLA) en Nuevo México mostraron que el agujero negro se reactivó misteriosamente en junio de 2021. Sendez y el equipo se apresuraron a examinar el evento más de cerca.

«Hemos solicitado el tiempo principal estimado en múltiples telescopios, que es cuando encuentras algo muy inesperado, no puedes esperar al ciclo regular de propuestas de telescopios para observarlo», explica Sendis. «Todas las solicitudes fueron aceptadas de inmediato».

El equipo combinó observaciones del TDE, denominado AT2018hyz, en múltiples longitudes de onda de luz utilizando el VLA, el Observatorio ALMA en Chile, el MeerKAT en Sudáfrica, el Australian Integrated Telescope Array en Australia, el Observatorio de rayos X Chandra y Neil Gehrells. Un observatorio rápido en el espacio.

Las observaciones de radio de TDE resultaron ser las más llamativas.

«Hemos estado estudiando TDE con radiotelescopios durante más de una década y, a veces, descubrimos que emite fluorescencia en las ondas de radio cuando arroja material cuando un agujero negro consume la estrella por primera vez». Hamburguesa Edo, profesor de astronomía en la Universidad de Harvard y CfA, y coautor del nuevo estudio. «Pero en AT2018hyz, hubo silencio de radio durante los primeros tres años, y ahora está dramáticamente iluminado para convertirse en uno de los TDE de radio más brillantes de la historia».

Sebastián Gómezbecario postdoctoral en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial y coautor del nuevo artículo, dice que AT2018hyz fue «normal» en 2018 cuando estudialo Utilizando telescopios de luz visible, incluido el telescopio de 1,2 metros de Observatorio Fred Lawrence Whipple en arizona

Gómez, que en ese momento estaba trabajando en una tesis doctoral con Berger, utilizó modelos teóricos para calcular que la estrella desgarrada por el agujero negro tiene solo una décima parte de la masa de nuestro sol.

“Observamos el AT2018hyz en luz visible durante varios meses hasta que se desvaneció y luego lo olvidamos”, dice Gómez.

Los TDE son conocidos por emitir luz cuando ocurren. Cuando una estrella se acerca a un agujero negro, las fuerzas gravitatorias comienzan a estirar o estirar la estrella. Eventualmente, el material alargado orbita alrededor del agujero negro y se calienta, creando un destello que los astrónomos pueden detectar a millones de años luz de distancia.

A veces, algún material de pasta es expulsado al espacio. Los astrónomos lo comparan con los agujeros negros como comedores desordenados, y no todo lo que intentan consumir les llega a la boca.

Pero la emisión, conocida como flujo de salida, generalmente se desarrolla rápidamente después de que ocurre un TDE, no años después. «Es como si este agujero negro de repente hubiera comenzado a eructar un montón de material de la estrella que se lo comió hace años», explica Seéndez.

En este caso, el eructo es fuerte.

El flujo de material fluye hasta un 50 por ciento de la velocidad de la luz. A modo de comparación, la mayoría de los TDE tienen un flujo de salida que viaja al 10 por ciento de la velocidad de la luz, dice Cendes.

«Esta es la primera vez que vemos un retraso tan largo entre la alimentación y la salida», dice Berger. «El siguiente paso es explorar si esto realmente ocurre con más frecuencia, y simplemente no hemos analizado el TDE lo suficientemente tarde en su desarrollo».

Otros coautores del estudio incluyen a Kate Alexander y Abrajita Hajela de la Universidad Northwestern. Ryan Shornock, Raffaella Margotti y Danielle Brethwar de la Universidad de California, Berkeley; – Tanmi Laskar de la Universidad de Radboud. Brian Metzger de la Universidad de Columbia; Michael Bettenholz de la Universidad de York y Mark Weringa de la Instalación del Telescopio Nacional de Australia.