viernes, 22 de febrero de 2013

Agujero negro pillado en un homicidio estelar

Los astrónomos han encontrado pruebas de la destrucción de una estrella cercana a un agujero negro supermasivo. Estos agujeros tienen masas miles de millones de veces la de nuestro Sol y se esconden en el centro de la mayoría de las galaxias. Estos gigantescos monstruos permanencen quietos hasta que una estrella pasa suficientemente cerca como para conseguir desgarrarla con sus poderosas garras gravitatorias.


Los astrónomos ya habían descubierto estos homicidios estelares anteriormente, pero esta es la primera vez que identifican a la víctima. Utilizando una serie de telescopios terreres y espaciales, un equipo de astrónomos dirigidos por Suvi Gerazi de la Universidad de John Hopkinsen Baltimore, Maryland, han identificado a la víctima como una estrella rica en helio. La estrella reside en una galaxia a 2.700 millones de años luz de distancia.

Cuando las fuerzas gravitatorias del agujero nego desgarran la estrella, una parte de esta cae en el agujero negro, mientras que el resto es expulsado a altas velocidades. Lo que vemos es el resplandor del gas estelar que cae en el agujero negro y la firma espectral del gas expulsado, el cual parece ser en su mayoría de helio. Es como si estuvieramos reuniendo las evidencias de un crimen.

"La razón de que se detecte muy poco hidrógeno frente al helio indica que la estrella sacrificada debió ser un núcleo rico en helio de una estrella desnuda", explica Gezari. Esta observación proporciona un conocimiento acerca del medio ambiente hostil que hay en torno a los agujeros negros y sobre los tipos de estrellas que giran a su alrededor.

Gezari y su equipo piensan que no es la primera vez que la estrella tiene la desgracia de encontrarse con el agujero negro. Hace tiempo que las capas de hidrógeno que envolvían el corazón de la estrella fueron arrancadas por el agujero negro. Es probable que fuese una estrella al final de su vida, que después de consumir la mayor parte de su combustible de hidrógeno, habría disparado su tamaño convirtiéndose en gigante roja. Los astrónomos piensan que la estrella hinchada entró en una órbita muy elíptica alrededor del agujero negro, similar a la órbita alargada de un cometa alrededor del Sol. En uno de sus acercamientos, la estrella fue despojada de la atmósfera por la fuerza gravitatoria del agujero. Tan sólo el nucleo permaneció intacto. Este remanente estelar continúo su viaje alrededor del agujero negro, hasta que volvió a acercarse más al monstruoso Leviatán para su desaparición definitiva.


Los astrónomos han predecido que debe existir un área despejada de estrellas entorno al agujero central de nuestra galaxia la Vía Láctea. Estos encuentros cercanos son raros y ocurren aproximadamente cada 100.000 años. Para encontrar esta clase de eventos, el equipo de Gezari controla cientos de miles de galaxias. El equipo está buscando una llamarada brillante en luz ultravioleta en el núcleo de una galaxia con un agujero previamente inactivo.
 

Antes y después de la llamarada
Encontraron uno en junio de 2010, que fue visto con dos telescopios. Ambos siguieron vigilando la llamarada que alcanzó el brillo máximo un mes más tarde y luego poco a poco comenzó a desaparecer en los siguientes doce meses. El brillo del evento fue similar al de una supernova, pero el ascenso a la cima fue mucho más lento, casi un año y medio.
"Cuanto más tiempo duraba en el evento, más nos emocionabamos, puesto que nos dimos cuenta de que se trataba de un evento totalmente diferente, como el de una estrella al ser desgarrada por un agujero negro, o una supernova muy inusual", dice el miembro del equipo.
 
Midiendo el aumento de brillo, los astrónomos calculan la masa del agujero negro en varios millones de soles, el cual es comparable con el agujero de nuestra Vía Láctea.

 
Mediante observaciones espectroscópicas con el Observatorio MMT demostraron que el agujero negro estaba absorbiendo enormes cantidades de helio. "El helio brillante es característico de un evento de acreción extraordinariamente caliente", dijo Gezari. "Esto desencadenó una alarma entre nosotros. Así como el hecho de que no se encontrara hidrógeno, ya que este no es un gas típico. No es posible econtrar ese gas en torno al centro de la galaxia. Es un gas procesado que tiene que venir de un nucleo estelar. No era un evento que pudiera explicarse facilmente con otros fenómenos.


La velocidad observada del gas también está relacionada con la atracción gravitatoria de un agujero negro. Las mediciones del MMT revelaron que el gas se está moviendo a más de 32 millones de kilómetros por hora. Sin embargo las mediciones de la velocidad del gas en el medio interestelar revelan velocidades de unos 360.000 kilómetros por hora.
"Un lugar donde encontramos este tipo de velocidades es en las explosiones de supernovas. Pero el hecho de que todavía brilla en la luz ultravioleta es inconpatible con cualquier supernova conocida".

 
Para descartar completamente la posibilidad de que se tratase de un nucleo activo en la galaxia, el equipo utilizó el Observatoio de rayos X Chandra de la NASA para estudiar el gas caliente. Chandra demostró que las características de gas no coincidian con los de un núcleo galáctico activo.

"Esta es la primera vez que tenemos tantas evidencias y que podemos utilizarlas para pensar en el causante (el agujero negro) e identificar a la desafortunada estrella que fue víctima de él", dijo Gezari. "Estas observaciones también nos dan pistas de las evidencias que debemos buscar en el futuro para encontrar este tipo de eventos".
 
 

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