Satélite de la NASA observa un agujero negro destrozando una estrella

El satélite cazador de exoplanetas TESS de la NASA ha obtenido inesperadamente una de las observaciones más detalladas de un agujero negro destrozando una estrella.

El TDE (Evento de Disrupción de Marea), publicado en The Astrophysical Journal, se alcanzó con la ayuda de una red mundial de telescopios robóticos con sede en la Universidad Estatal de Ohio llamada ASAS-SN, un programa automatizado para buscar nuevas supernovas, astrónomos de los Observatorios Carnegie, Ohio State, entre otros.

"Hemos estado monitoreando de cerca las regiones del cielo donde TESS está observando con nuestros telescopios ASAS-SN, pero tuvimos mucha suerte con este evento porque la zona del cielo donde TESS observa continuamente es pequeño, y en que esto resultó ser uno de los TDE más brillantes que hemos visto ₋explica Patrick Vallely, coautor del estudio y becario de investigación de la National Science Foundation en Ohio State₋. Debido al rápido descubrimiento de ASAS-SN y los increíbles datos de TESS, pudimos ver este TDE mucho antes de lo que hemos visto otros, nos da una nueva visión de cómo se forman los TDE".

Los eventos de interrupción de las mareas ocurren cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro. "Los datos de TESS nos permiten ver exactamente cuándo este evento destructivo, llamado ASASSN-19bt, comenzó a ser más brillante, lo que nunca antes habíamos conseguido", señala Thomas Holoien, miembro de Carnegie en los Observatorios Carnegie en Pasadena.

"Debido a que descubrimos la disrupción de mareas rápidamente con el ASAS-SN en tierra, pudimos desencadenar observaciones de seguimiento de longitud de onda múltiple en los primeros días. Los primeros datos serán increíblemente útiles para modelar la física de estos estallidos".

ASAS-SN fue el primer sistema en ver que un agujero negro estaba desgarrando una estrella. Holoien estaba trabajando en el Observatorio Las Campanas en Chile el 29 de enero de 2019, cuando recibió una alerta de uno de los telescopios robóticos de ASAS-SN en Sudáfrica. Holoien preparado dos telescopios de Las Campanas en el evento de disrupción de las mareas y luego solicitó observaciones de seguimiento de otros telescopios de todo el mundo.

TESS ya estaba monitoreando la parte exacta del cielo donde el telescopio ASAS-SN descubrió el evento de interrupción de las mareas. No fue solo buena suerte que los telescopios y el satélite estuvieran alineados: después de que TESS se lanzó en julio de 2018, el equipo del ASAS-SN dedicó más tiempo a la zona del cielo que TESS estaba observando.

Pero fue una suerte que el evento de interrupción de las mareas ocurriera en las líneas de visión de los sistemas, añade Chris Kochanek, profesor de astronomía en el estado de Ohio.

Las interrupciones de las mareas son raras, ocurren una vez cada 10.000 a 100.000 años en una galaxia del tamaño de la Vía Láctea. Las supernovas, en comparación, ocurren cada 100 años más o menos. Los científicos han observado alrededor de 40 eventos de interrupción de las mareas a lo largo de la historia (ASAS-SN ve algunos por año).

Interrupción de las mareas 

Los eventos son raros, destaca Kochanek, principalmente porque las estrellas necesitan estar muy cerca de un agujero negro, aproximadamente la distancia que la Tierra está de nuestro propio sol, para crear uno.

"Imagine que está en la cima de un rascacielos en el centro de la ciudad, y deja caer una canica desde la parte superior tratando de que caiga por el agujero de una tapa de alcantarilla ₋ejemplifica₋. Es más difícil que eso". 

Y debido a que ASAS-SN captó el evento de interrupción de la marea temprano, Holoien pudo entrenar telescopios adicionales en el evento, capturando un aspecto más detallado de lo que podría haber sido posible antes.

Los astrónomos podrían ver los datos de TESS, que, debido a que provenía de un satélite en el espacio, no estuvo disponible hasta unas pocas semanas después del evento, para ver si podían detectar el evento en el período previo. Los datos de TESS revelaron que podían ver signos del evento de interrupción de las mareas en los datos de aproximadamente 10 días antes de que ocurriera.

"Los primeros datos de TESS nos permiten ver la luz muy cerca del agujero negro, mucho más cerca de lo que hemos podido ver antes ₋apunta Vallely₋. También nos muestran que el aumento de brillo de ASASSN-19bt fue muy suave, lo que nos ayuda a decir que el evento fue una interrupción de las mareas y no otro tipo de arrebato, como el del centro de una galaxia o una supernova". 

El equipo de Holoien utilizó datos UV del Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA para determinar que la temperatura cayó en aproximadamente un 50%, de alrededor de 40.000 a 20.000 grados durante unos pocos días. Es la primera vez que se ve una disminución tan temprana de la temperatura en una disrrupción de las mareas, aunque algunas teorías lo habían predicho, señala Holoien.

Más típico para este tipo de eventos fue el bajo nivel de emisión de rayos X observado por Swift. Los científicos no entienden completamente por qué las interrupciones de las mareas producen tanta emisión de rayos UV y tan pocos rayos X.

Los astrónomos piensan que el agujero negro supermasivo que generó ASASSN-19bt pesa alrededor de 6 millones de veces la masa del sol. Se encuentra en el centro de una galaxia llamada 2MASX J07001137-6602251 ubicada a unos 375 millones de años luz de distancia en la constelación de Volans. La estrella destruida podría ser similar en tamaño a nuestro sol. 

Europa Press