Astrónomos de la Universidad de Hawai han descubierto una clase completamente nueva de poderosos fenómenos cósmicos con la liberación de enormes cantidades de energía debido a la muerte de estrellas supermasivas.
Estos fenómenos ya se denominan tránsitos nucleares extremos, o ENT por sus siglas en inglés. Se producen cuando una estrella supermasiva, varias veces mayor que el Sol, se acerca demasiado a un agujero negro.
«Llevamos más de una década observando estrellas desgarradas por fuerzas de marea, pero las ENT son bestias de otro orden. Su brillo es casi diez veces superior al de los fenómenos típicos de este tipo. Las ENT no sólo son mucho más brillantes que las perturbaciones de marea normales, sino que siguen brillando durante muchos años, superando con creces la liberación de energía incluso de las supernovas más brillantes conocidas», — explica el responsable del estudio Jason Hinkle.
Los astrónomos han descubierto por primera vez indicios de ENT, estudiando los datos de la misión del telescopio Gaia. Observaron dos destellos misteriosos llamada Gaia16aaw y Gaia18cdj y no correspondían a ninguno de los escenarios observados anteriormente. Sus curvas de luz eran suaves y se hacían gradualmente más brillantes, en agudo contraste con el parpadeo desordenado de las llamaradas típicas de los agujeros negros o de las supernovas repentinas.
Un tercer brote de este tipo, AT2021lwx, se detectó de forma independiente como resultado de un estudio astronómico de gran angular del cielo utilizando una nueva cámara acoplada al telescopio Samuel Oshin del Observatorio Palomar en el condado de San Diego, California (Zwicky Transient Facility). En particular, el más llamativo de los eventos Gaia18cdj puso de relieve 2,5 × 10⁵³ erg de energía — 25 veces más que las supernovas más potentes conocidas. Una supernova ordinaria libera tanta energía durante un año como la que puede producir el Sol en los 10.000 millones de años de su existencia.
Los investigadores se centraron en estudiar el proceso de destrucción de estrellas supermasivas demasiado cerca de los agujeros negros en los centros galácticos. Estas estrellas son literalmente despedazadas. Durante algún tiempo, los fragmentos de la estrella forman un disco de acreción alrededor del agujero negro, que los absorbe gradualmente. Normalmente, cuando un agujero negro absorbe gas del espacio circundante, su brillo cambia de forma bastante caótica e impredecible. Pero los ENT muestran un estallido sorprendentemente suave y duradero. Los científicos creen que esto se debe a que el agujero negro está absorbiendo lentamente los restos de una estrella entera que ha explotado recientemente.
Para confirmar esta hipótesis Jason Hinkle y su equipo de astrónomos llevan muchos años observando la ORL, conectando el sistema ATLAS de Hawai, el Observatorio Keck y un gran número de telescopios de todo el mundo.
Los espectros de los ENT mostraban emisiones de luz azul caliente y amplias líneas de hidrógeno, signo de acreción de alta energía sobre un agujero negro. Las galaxias que albergaban estos agujeros negros supermasivos y estrellas tenían un desplazamiento al rojo de aproximadamente 1, lo que indica que las ENT se produjeron hace unos 7.000 u 8.000 millones de años, cuando la formación estelar y el crecimiento de los agujeros negros estaban en su punto máximo.
Sin embargo, acontecimientos como las ENT son extremadamente raros y ocurren con una frecuencia al menos 10 veces menor que las explosiones de supernovas. Para que se produzcan, debe existir una estrella supermasiva en la región central de la galaxia, derivando lentamente hacia un agujero negro, que la destruye pero no la absorbe inmediatamente.
Se espera que nuevos telescopios, como el Observatorio Vera Rubin de Chile y el Telescopio Espacial Romano de la NASA, empiecen a buscar ENTs en los próximos años. Esto ayudará a los científicos a comprender por fin cómo viven y evolucionan los agujeros negros, así como a aprender mucho sobre el Universo primitivo.
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