Cuando un agujero negro “devora” una estrella, forma discos con sus escombros

Nuevas observaciones de un agujero negro devorando una estrella revelan una rápida formación de discos de acreción con sus escombros, resultado de las fuerzas de atracción desatadas en el proceso.

Cuando una estrella pasa demasiado cerca de un agujero negro supermasivo, las fuerzas de marea lo desgarran, produciendo un destello brillante de radiación cuando el material de la estrella cae en el agujero negro.

Los astrónomos estudian la luz de estos "eventos de interrupción de mareas" (TDE) en busca de pistas sobre el comportamiento de alimentación de los agujeros negros supermasivos que acechan en los centros de las galaxias.

Las nuevas observaciones de TDE dirigidas por astrónomos de la UC Santa Cruz ahora brindan una clara evidencia de que los escombros de la estrella forman un disco giratorio, llamado disco de acreción, alrededor del agujero negro.

Los teóricos han estado debatiendo si un disco de acreción se puede formar de manera eficiente durante un evento de interrupción de mareas, y los nuevos hallazgos, aceptados para su publicación en el Astrophysical Journal y disponibles en línea, deberían ayudar a resolver esa pregunta, dijo la primera autora, Tiara Hung, investigadora postdoctoral en la UC Santa Cruz.

"En la teoría clásica, la llamarada TDE es impulsada por un disco de acreción, que produce rayos X desde la región interior donde el gas caliente entra en espiral hacia el agujero negro", dijo Hung. "Pero para la mayoría de los TDE, no vemos rayos X, en su mayoría brillan en las longitudes de onda ultravioleta y óptica, por lo que se sugirió que, en lugar de un disco, estamos viendo emisiones de la colisión de corrientes de escombros estelares".

Los coautores Enrico Ramirez-Ruiz, profesor de astronomía y astrofísica en UC Santa Cruz, y Jane Dai de la Universidad de Hong Kong desarrollaron un modelo teórico, publicado en 2018, que puede explicar por qué los rayos X generalmente no se observan en los TDE a pesar de la formación de un disco de acreción. Las nuevas observaciones brindan un fuerte apoyo a este modelo.

"Esta es la primera confirmación sólida de que se forman discos de acreción en estos eventos, incluso cuando no vemos rayos X", dijo Ramírez-Ruiz. "La región cercana al agujero negro está oscurecida por un viento ópticamente denso, por lo que no vemos las emisiones de rayos X, pero sí vemos la luz óptica de un disco elíptico extendido".

La evidencia reveladora de un disco de acreción proviene de observaciones espectroscópicas. El coautor Ryan Foley, profesor asistente de astronomía y astrofísica en Santa Cruz, y su equipo comenzaron a monitorear el TDE (llamado AT 2018hyz) después de que fuera detectado por primera vez en noviembre de 2018 por All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN). Foley notó un espectro inusual mientras observaba el TDE con el Telescopio Shane de 3 metros en el Observatorio Lick de UC la noche del 1 de enero de 2019.

(Con información de Europa Press)

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