En octubre de 2018, una pequeña estrella se hizo pedazos cuando se acercó demasiado a un agujero negro en una galaxia ubicada a 665 millones de años luz de la Tierra.
Si bien puede sonar emocionante, el evento no fue una sorpresa para los astrónomos que ocasionalmente son testigos de estos incidentes violentos mientras escanean el cielo nocturno.
Pero casi tres años después del evento, el mismo agujero negro está iluminando el cielo, y los científicos creen que están presenciando el reflujo de los restos de esa estrella años más tarde de lo que normalmente habría ocurrido, lo que genera una serie de preguntas.
“Esto nos tomó completamente por sorpresa: nadie había visto algo así antes”, dice Yvette Cendes, investigadora asociada del Centro de Astrofísica de Harvard y autora principal de un nuevo estudio que analiza el fenómeno.
El equipo concluye que el agujero negro ahora está expulsando material que viaja a la mitad de la velocidad de la luz, pero no está seguro de por qué la salida se ha retrasado durante varios años. Los hallazgos, descritos esta semana en Astrophysical Journal, podrían ayudar a los científicos a comprender mejor el comportamiento de alimentación de los agujeros negros, que Cende compara con “eructar” después de una comida.
El equipo detectó la explosión inusual durante la revisión de los eventos de interrupción de las mareas (TDE), cuando las estrellas invasoras son pulverizadas por agujeros negros, que han ocurrido en los últimos años.
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Los datos de radio del Very Large Array (VLA) en Nuevo México mostraron que el agujero negro se había reanimado misteriosamente en junio de 2021. Cendes y el equipo se apresuraron a examinar el evento más de cerca.
El equipo recolectó observaciones del TDE, denominado AT2018hyz, luz de múltiples longitudes de onda utilizando el VLA, el Observatorio ALMA en Chile, el MeerKAT en Sudáfrica, el Australian Telescope Compact Array en Australia y el Observatorio de rayos X. X Chandra y Neil Gehrels Observatorio Swift en el espacio.
Las observaciones de radio del TDE resultaron ser las más sorprendentes.
“Hemos estado estudiando los TDE con radiotelescopios durante más de una década y, a veces, descubrimos que brillan en las ondas de radio cuando expulsan material cuando el agujero negro consume la estrella por primera vez”, dice Edo Berger, también de la Universidad de Harvard y coautor. autor del nuevo estudio.
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“Pero en AT2018hyz hubo silencio de radio durante los primeros tres años, y ahora está dramáticamente iluminado para convertirse en uno de los TDE más brillantes jamás observados”.
Se sabe que los TDE brillan cuando ocurren. Cuando una estrella se acerca a un agujero negro, las fuerzas gravitatorias comienzan a alargar o espaguetizar la estrella. Eventualmente, el material alargado gira en espiral alrededor del agujero negro y se calienta, creando un destello que los astrónomos pueden detectar a millones de años luz de distancia.
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Un poco de material espaguetizado se lanza al espacio de vez en cuando. Pero la emisión, conocida como escorrentía, normalmente se desarrolla rápidamente después de que ocurre un TDE, no años después.
Llevando la conversación a Reddit, se preguntó a los astrónomos si el fenómeno era como en un procesador de alimentos, hay un anillo de material siempre fuera del alcance de las cuchillas.
“Básicamente sí”, Cendes él respondió. “Este material estaba en un disco de acreción que rodeó al agujero negro después [the star] El fue liberado. En el 20% de los casos vemos una salida de radio en la parte donde se hizo pedazos”.
El flujo de salida del material viaja a una velocidad del 50% de la velocidad de la luz. A modo de comparación, la mayoría de los TDE tienen un flujo de salida que viaja al 10% de la velocidad de la luz, Cendes Él dice.
“Esta es la primera vez que vemos un retraso tan largo entre la alimentación y la salida”, dice Berger. “El siguiente paso es explorar si esto realmente sucede con más frecuencia y si simplemente no hemos analizado los TDE lo suficientemente tarde en su evolución”.
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