Agujero Negro Destroza Una Estrella Rica En Helio

gas de una estrella triturada por las mareas que cae en un agujero negro

Esta imagen simulada por computadora muestra el gas de una estrella triturada por las mareas que cae en un agujero negro. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / JHU / UCSC

Datos capturados por NASA Galaxy Evolution Explorer y el telescopio Pan-STARRS1 muestran evidencia directa de un supermasivo calabozo utilizando sus poderosas fuerzas gravitacionales para destrozar una estrella rica en helio que reside en una galaxia a aproximadamente 2.700 millones de años luz de distancia. Esta es la primera vez que los astrónomos han podido identificar a la víctima de un agujero negro.

PASADENA, California – Los astrónomos han reunido la evidencia más directa hasta ahora de un agujero negro supermasivo que destrozó una estrella que se acercó demasiado. El Galaxy Evolution Explorer de la NASA, un observatorio con base en el espacio, y el telescopio Pan-STARRS1 en la cima de Haleakala en Hawai fueron de los primeros en ayudar a identificar los restos estelares.

Los agujeros negros supermasivos, que pesan entre millones y miles de millones de veces más que el sol, acechan en los centros de la mayoría de las galaxias. Estos poderosos monstruos yacen en silencio hasta que una víctima desprevenida, como una estrella, se acerca lo suficiente como para ser destrozada por sus poderosas garras gravitacionales.

Los astrónomos habían detectado estos homicidios estelares antes, pero esta es la primera vez que identifican a la víctima. Utilizando varios telescopios terrestres y espaciales, un equipo de astrónomos dirigido por Suvi Gezari de la Universidad Johns Hopkins, Baltimore, Maryland, identificó a la víctima como una estrella rica en gas helio. La estrella reside en una galaxia a 2.700 millones de años luz de distancia. Los resultados del equipo aparecen en la edición en línea de hoy de la revista Nature.

“Cuando la estrella es destrozada por las fuerzas gravitacionales del agujero negro, una parte de los restos de la estrella cae en el agujero negro, mientras que el resto es expulsado a altas velocidades”, dijo Gezari. “Estamos viendo el brillo del gas estelar que cae en el agujero negro con el tiempo. También estamos presenciando la firma espectral del gas expulsado, que encontramos que es principalmente helio. Es como si estuviéramos reuniendo pruebas de la escena de un crimen. Debido a que hay muy poco hidrógeno y principalmente helio en el gas, detectamos por la carnicería que la estrella sacrificada tenía que haber sido el núcleo rico en helio de una estrella desnuda “.

Esta observación arroja información sobre el entorno hostil alrededor de los agujeros negros y los tipos de estrellas que giran a su alrededor. No es la primera vez que la desafortunada estrella tiene un roce con el gigantesco agujero negro.

El equipo cree que la envoltura llena de hidrógeno de la estrella que rodea el núcleo fue levantada hace mucho tiempo por el mismo agujero negro. La estrella puede haber estado cerca del final de su vida. Después de consumir la mayor parte de su combustible de hidrógeno, probablemente había aumentado de tamaño, convirtiéndose en una gigante roja. Los astrónomos piensan que la estrella hinchada giraba alrededor del agujero negro en una órbita muy elíptica, similar a la órbita alargada de un cometa alrededor del sol. En uno de sus enfoques cercanos, la estrella fue despojada de su atmósfera inflada por la poderosa gravedad del agujero negro. Los restos estelares continuaron su viaje alrededor del centro, hasta que se aventuró aún más cerca del agujero negro para enfrentar su desaparición definitiva.

Los astrónomos predicen que las estrellas desnudas rodean el agujero negro central de nuestro Vía láctea galaxia. Estos encuentros cercanos son raros y ocurren aproximadamente cada 100.000 años. Para encontrar este evento, el equipo de Gezari monitoreó cientos de miles de galaxias en luz ultravioleta con el Galaxy Evolution Explorer y en luz visible con Pan-STARRS1. Pan-STARRS, abreviatura de Panoramic Survey Telescope y Rapid Response System, escanea todo el cielo nocturno en busca de todo tipo de fenómenos transitorios, incluidas las supernovas.

El equipo estaba buscando una llamarada brillante en luz ultravioleta del núcleo de una galaxia con un agujero negro previamente inactivo. Ambos telescopios detectaron uno en junio de 2010. Los astrónomos continuaron monitoreando la llamarada cuando alcanzó el brillo máximo un mes después y se desvaneció lentamente durante los siguientes 12 meses. El evento de brillo fue similar a la energía explosiva desatada por una supernova, pero el ascenso al pico fue mucho más lento, y tomó casi un mes y medio.

“Cuanto más duró el evento, más nos emocionamos, porque nos dimos cuenta de que se trata de una supernova muy inusual o de un tipo de evento completamente diferente, como una estrella que es destrozada por un agujero negro”, dijo el miembro del equipo Armin Rest of el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore.

Al medir el aumento de brillo, los astrónomos calcularon la masa del agujero negro en varios millones de soles, lo que es comparable al tamaño del agujero negro de nuestra Vía Láctea.

Las observaciones espectroscópicas con el Observatorio del Telescopio de Metros Múltiples en el Monte Hopkins en Arizona mostraron que el agujero negro estaba tragando mucho helio. La espectroscopia divide la luz en sus colores del arco iris, lo que produce las características de un objeto, como su temperatura y composición gaseosa.

Para descartar por completo la posibilidad de que un núcleo activo se inflame en la galaxia, el equipo utilizó el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para estudiar el gas caliente. Chandra mostró que las características del gas no coincidían con las de un núcleo galáctico activo.

Para imágenes, videos y más información sobre este estudio, visite: http://hubblesite.org/news/2012/18.

Imagen: NASA / JPL -Caltech / JHU / UCSC

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