Telescopio en Chile capta la increíble imagen de un agujero negro “tragándose” una estrella

A principios de este año, el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, ubicado en Cerro Paranal, Antofagasta, fue alertado después de que un telescopio de reconocimiento detectara una fuente inusual de luz visible. El VLT, junto con otros telescopios, se reposicionó rápidamente hacia la fuente: un agujero negro supermasivo en una galaxia distante que había devorado una estrella, expulsando los restos en un chorro.

El telescopio determinó que era el ejemplo más lejano de un evento de este tipo jamás observado. Debido a que el chorro apunta casi hacia nosotros, esta también es la primera vez que se descubre con luz visible, lo que proporciona una nueva forma de detectar estos eventos extremos. Esta investigación se presentó en un artículo titulado “Un chorro muy luminoso de la interrupción de una estrella por un agujero negro masivo”, publicado en la revista científica Nature.

Las estrellas que vagan demasiado cerca de un agujero negro son destrozadas por las increíbles fuerzas de marea del agujero negro en lo que se conoce como evento de interrupción de marea (TDE). Aproximadamente el 1% de estos provocan la expulsión de chorros de plasma y radiación desde los polos del agujero negro en rotación. En 1971, el pionero de los agujeros negros John Wheeler introdujo el concepto de TDE en chorro como “un tubo de pasta de dientes apretado por la mitad“, lo que hace que el sistema “sople materia por ambos extremos”.

“Solo hemos visto un puñado de estos TDE en chorro y siguen siendo eventos muy exóticos y mal entendidos“, dice Nial Tanvir de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, quien dirigió las observaciones para determinar la distancia del objeto con el VLT. Por lo tanto, los astrónomos buscan constantemente estos eventos extremos para comprender cómo se crean realmente los chorros y por qué una fracción tan pequeña de TDE los produce.

Como parte de esta búsqueda, muchos telescopios, incluido el Zwicky Transient Facility (ZTF) en EE. UU., exploran repetidamente el cielo en busca de señales de eventos de corta duración, a menudo extremos, que luego podrían ser estudiados con mucho más detalle por telescopios como el VLT de ESO. en Chile. “Desarrollamos una canalización de datos de código abierto para almacenar y extraer información importante de la encuesta ZTF y alertarnos sobre eventos atípicos en tiempo real“, explica Igor Andreoni, astrónomo de la Universidad de Maryland, quien codirigió el artículo junto con Michael Coughlin de la Universidad de Minnesota.

En febrero de este año ZTF detectó una nueva fuente de luz visible. El evento, llamado AT2022cmc, recordó a un estallido de rayos gamma, la fuente de luz más poderosa del Universo. La perspectiva de presenciar este raro fenómeno llevó a los astrónomos a activar varios telescopios de todo el mundo para observar la fuente misteriosa con más detalle. Esto incluyó al VLT de ESO, que rápidamente observó este nuevo evento con el instrumento X-shooter. Los datos del VLT ubicaron la fuente a una distancia sin precedentes para estos eventos: la luz producida por AT2022cmc comenzó su viaje cuando el universo tenía aproximadamente un tercio de su edad actual.

Una amplia variedad de luz, desde rayos gamma de alta energía hasta ondas de radio, fue recolectada por 21 telescopios en todo el mundo. El equipo comparó estos datos con diferentes tipos de eventos conocidos, desde el colapso de estrellas hasta kilonovas. Pero el único escenario que coincidía con los datos era un raro TDE lanzado hacia nosotros. Giorgos Leloudas, astrónomo de DTU Space en Dinamarca y coautor de este estudio, explica que “debido a que el chorro relativista nos apunta, hace que el evento sea mucho más brillante de lo que parecería de otro modo, y visible en un lapso más amplio de la espectro electromagnético” .

La medición de distancia del VLT encontró que AT2022cmc es el TDE más distante jamás descubierto, pero este no es el único aspecto récord de este objeto. “Hasta ahora, la pequeña cantidad de TDE en chorro que se conocen se detectaron inicialmente utilizando telescopios de rayos X y rayos gamma de alta energía, pero este fue el primer descubrimiento de uno durante un estudio óptico“, dice Daniel Perley, astrónomo de Liverpool John Moores University en el Reino Unido. Esto demuestra una nueva forma de detectar TDE en chorro, lo que permite un mayor estudio de estos eventos raros y el sondeo de los entornos extremos que rodean los agujeros negros.