Cuando una estrella se acerca demasiado al horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo, se producen poderosas mareas
1 de marzo de 2021 durante el período automatizadoEn el estudio de todo el cielo del Zwicky Transient Facility, los investigadores detectaron por primera vez el evento de alteración de las mareas AT2021ehb. Su origen era un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia situada a sólo 250 millones de años luz de la Tierra. Los astrofísicos comenzaron a observar casi al comienzo de la destrucción, cuando aún no había alcanzado su punto máximo, y estudiaron este evento durante más de un año.
Que paso
Desde el descubrimiento de AT2021ehb, variosLos telescopios han observado lo que sucede cuando una estrella se acerca demasiado a su agujero negro. Este evento de interrupción de las mareas tuvo lugar en una galaxia con un agujero negro central de unas 10 millones de veces la masa del sol.
Un sistema ubicado a tan solo 250 millones de luzaños de la Tierra, se convirtió en el quinto ejemplo más lejano conocido de la destrucción de una estrella por un agujero negro supermasivo. Pero, a diferencia de eventos más cercanos, AT2021ehb se descubrió bastante pronto y se estudió por primera vez simultáneamente en los rangos de rayos X, ultravioleta, óptico y de radio.
¿Cómo ocurre la interrupción de las mareas?
Cuando una estrella se acerca demasiado al negroagujero, la fuerte gravedad estira la estrella hasta convertirla en un largo río de gas caliente. El flujo de gas gira alrededor del agujero negro y sus partículas chocan entre sí.
Se cree que la colisión de gas crea choque.ondas y flujos de gas hacia el exterior que generan radiación tanto en luz visible como en otros rangos de longitud de onda (radiación ultravioleta y rayos X).
A medida que avanza el evento de interrupción de la mareael material comienza a asentarse en un disco que orbita alrededor del agujero negro como el agua girando a través de una alcantarilla, y la fricción genera rayos X de baja energía. En el caso de AT2021ehb, toda esta serie de eventos desde el inicio de la espaguetización de la estrella hasta la formación del disco ocurrió en solo 100 días.
¿Qué han aprendido los astrofísicos?
Aproximadamente 300 días después del eventoCuando se identificó por primera vez una interrupción de las mareas, los astrofísicos comenzaron a utilizar el satélite NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) de la NASA para observar el agujero negro. Este es el telescopio espacial más sensible a los rayos X.
Satélite descubre nube corona alrededor de agujero negroplasma caliente sobrante de la estrella. Esto fue extremadamente inusual, ya que la formación de una corona suele ir acompañada de eyecciones de chorros o chorros relativistas: corrientes de plasma que escapan del centro de un agujero negro. Sin embargo, no hubo jets en AT2021ehb.
Los autores del estudio publicado en estesemana en el Astrophysical Journal nota que las coronas emiten rayos X de mayor energía que cualquier otra parte de un agujero negro, pero los astrofísicos aún no saben de dónde proviene el plasma o exactamente cómo se calienta tanto.
Nunca hemos visto tal evento de mareadestrucción con rayos X como este, sin la presencia de un chorro, y eso es realmente impresionante porque significa que potencialmente podemos separar lo que causa los chorros y lo que causa las coronas.
Yuhan Yao, estudiante de posgrado en Caltech Pasadena y autor principal del estudio
Los investigadores señalan que las observaciones actualessugieren que la formación de la corona de un agujero negro "tiene algo que ver con los campos magnéticos". Esperan que las observaciones futuras ayuden a explicar la física de este proceso.
¿Qué tiene de interesante la disrupción de las mareas?
La mayoría de los agujeros negros supermasivos están rodeados porgas caliente que se ha acumulado durante miles y millones de años. Es extremadamente difícil estudiar estos procesos. Los eventos de interrupción de las mareas ocurren cerca de los agujeros negros, pero duran solo unas pocas semanas o meses. Al mismo tiempo, son mucho más brillantes que las partículas individuales de polvo y gas que forman un disco cerca de un agujero negro.
Brillo y corta duración de los eventos.La disrupción de las mareas está ayudando a los astrofísicos a aprender en un tiempo limitado cómo la gravedad de un agujero negro controla las partículas de materia, qué son los agujeros negros y qué física está funcionando en el horizonte de eventos.
La interrupción de las mareas es una especie de laboratorio espacial. Son nuestra ventana en tiempo real al enorme agujero negro que acecha en el centro de la galaxia.
Suvi Gezari, astrónoma del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore y coautora del estudio.
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En la portada: Ilustración artística del evento de interrupción de mareas AT2021ehb. Imagen: NASA/JPL-Caltech