Una explosión de rayos gamma sugiere que un agujero negro ‘engulló’ a una estrella

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El satélite de la NASA Swift detectó el pasado 28 de marzo una inusual emisión de rayos gamma: Sw 1644+57. Ahora, dos equipos de científicos, algunos españoles, plantean en Science que esta explosión pudo tener su origen cuando un agujero negro gigantesco se ‘tragó’ a una estrella del tamaño del Sol.

La emisión poco frecuente de rayos gamma que captó el satélite de la NASA Swift, el pasado 28 de marzo, despertó el interés de los científicos. Al principio, pensaron que se trataba de estallidos asociados con la muerte de estrellas muy masivas, que pierden intensidad en cuestión de minutos. Sin embargo, los rayos de esta explosión -denominada Sw 1644+57- no solo mantuveron su luminosidad, sino que se reactivaron otras tres veces en 48 horas, con una intensidad nunca vista en todas las longitudes de onda.

Un equipo internacional de astrónomos, con participación española, empleó los telescopios Gemini-North (Hawaii), Gran Telescopio Canarias (La Palma) y Keck (Hawaii) para localizar con instrumentos ópticos la emisión de rayos gamma. Los datos desmintieron la hipótesis inicial que ubicaba el evento dentro de nuestra galaxia y lo localizaron en una galaxia a unos 3,8 miles de millones de kilómetros de distancia.

El trabajo, publicado en Science, atribuye su origen a un mecanismo relacionado con el agujero negro supermasivo en el núcleo galáctico. “El estallido podría deberse a la ruptura y caída hacia el agujero negro de parte del gas de una estrella próxima”, explica Juan Carlos Tello, uno de los autores del estudio y astrónomo del Instituto Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

Resultado tras la destrucción de la estrella. Imagen: Universidad de Warwick / Mark A. Garlick

El pico máximo de brillo correspondería a un agujero negro de unas diez mil millones de masas solares, lo que supera la masa total de la propia galaxia. Esto podría indicar que en los alrededores del agujero negro se produjo una intensa fulguración provocada, según apunta un segundo estudio de Science, por la ruptura de una estrella en las proximidades.

La explosión sigue ‘viva’

“Hemos desarrollado un modelo para explicar los datos recogidos: un agujero negro ‘se traga’ a una estrella y ‘escupe’ un haz de luz que apunta a la Tierra”, explica a SINC Joshua Bloom, autor principal de este otro trabajo e investigador del departamento de Astronomía de la Universidad de California-Berkeley (EE UU). Según el experto, la estrella tendría el tamaño de nuestro sol y el agujero negro sería un millón de veces más masivo.

“La explosión produjo una enorme cantidad de energía y todavía continúa, dos meses y medio después”, asegura Bloom, quien lo explica con el siguiente símil: “El agujero negro rompe a la estrella y los remolinos de su masa giran a su alrededor como el agua que cae por un desagüe”. Los investigadores calculan que las emisiones desaparecerán a lo largo del próximo año.

A pesar de que se trate de un fenómeno poco frecuente, que ocurre una vez cada 100 millones de años, el experto no descarta que pueda producirse en la Vía Láctea. “Podría ocurrir en nuestra propia galaxia, cuando un agujero negro situado en el centro se encuentre en reposo y emita ‘burbujas’ de vez en cuando, porque se trague un poco de gas”, señala el astrónomo. “Desde la distancia, parecerá dormido, hasta que una estrella al azar se acerque demasiado y la triture”, añade.

Los datos que ahora publica Science revelan que alrededor del 10% de la masa de la estrella ‘engullida’ se convierte en energía e irradia rayos X desde el disco de acreción que rodea al agujero negro. También emite estos rayos y otros gamma desde los jet (chorros de materia) que perforan el eje de rotación del objeto. La Tierra está en el campo de visión de estos rayos gamma.

Para estudiar a Sw 1644+57 los científicos utilizaron el satélite de rayos X Chandra, al telescopio espacial Hubble y al Very Large Baseline Array (VLBA). Con estos instrumentos comprobaron que el objeto emitía con fuerza en todo el espectro electromagnético, desde los rayos gamma hasta las ondas de radio.

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Referencia bibliográfica:

Joshua S. Bloom et al. “A Possible Relativistic Jetted Outburst from a Massive Black Hole Fed by a Tidally Disrupted Star” (DOI: 10.1126/science.1207150). Andrew J. Levan et al. “An Extremely Luminous Panchromatic Outburst from the Nucleus of a Distant Galaxy” (DOI: 10.1126/science.1207143). Science, 16 de junio de 2011.

Fuente: Science / IAA-CSIC / Universidad de Warwick

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