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Mayo 20, 2020

La estrella que sobrevivió a un agujero negro

A veces los astrónomos se topan con cosas realmente extrañas ahí arriba, fenómenos que no creían posibles o que, como mínimo, nunca pensaron ...

A veces los astrónomos se topan con cosas realmente extrañas ahí arriba, fenómenos que no creían posibles o que, como mínimo, nunca pensaron que llegarían a ver. El último es la historia de una desdichada estrella que cayó en las fauces de un agujero negro, pero que consiguió escapar.

Y si escapó... ¿Por qué decimos que es desdichada? Porque aunque el agujero negro no pudo devorarla de un solo golpe, sí que consiguió capturarla en una órbita muy estrecha, de forma que cada vez que la estrella pasa por el punto más cercano al monstruo, éste le "arranca" otro doloroso bocado, en un "festín" por partes que durará, seguramente, miles de millones de años.

El hallazgo, hecho por el astrónomo Andrew King, de la Universidad británica de Leicester y publicado recientemente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, comenzó con un misterio.

Normalmente, en efecto, cuando un agujero negro se alimenta de la materia que le rodea, "eructa" enormes destellos de rayos X, generados por el creciente calor del material engullido a medida que es "aspirado" al interior del agujero. Esos destellos son tan brillantes que podemos detectarlos desde la Tierra incluso a distancias enormes.

Una inquietante regularidad

Lo que ya no es tan normal es que esas erupciones de rayos X se emitan a intervalos de tiempo concretos, siguiendo una inquietante y precisa regularidad. Y eso fue justo lo que un equipo de astrónomos vio el año pasado en un agujero negro supermasivo que está en el centro de una galaxia a 250 millones de años luz de distancia. De forma inexplicable, el agujero negro emite una llamarada de rayos X exactamente cada nueve horas. Y nadie sabía por qué.

Tras meses de meticuloso estudio, Andrew King cree haber identificado la causa de tan inusual comportamiento: una estrella muerta y atrapada en una órbita de nueve horas a su alrededor. Y a cada pasada cercana, o periastron, el agujero negro absorbe otra "ración" del material de la estrella, mermando así su masa cada vez más.

Una enana blanca cautiva

"Se trata de una enana blanca bloqueada en una órbita elíptica de nueve horas alrededor del agujero negro -sentencia King-. Y en su máxima aproximación, unas 15 veces el radio del horizonte de sucesos (el punto de no retorno pasado el cual ni siquiera la luz puede volver a escapar) el agujero negro extrae gas de la estrella y libera los rayos X que están detectando los instrumentos".

El agujero negro en cuestión, en el núcleo de una galaxia llamada GSN 069, es bastante ligero para ser un agujero negro supermasivo. De hecho, solo tiene 400.000 veces la masa del Sol (los hay miles de millones de veces más masivos). Pero aún así presenta una gran actividad, rodeado por un disco caliente de material de acreción, que lo alimenta y lo hace crecer continuamente.

Según el modelo de King, este agujero negro se estaba dedicando a sus cosas (absorber material del disco de acreción) cuando una estrella gigante roja, que es la etapa evolutiva final de las estrellas similares al Sol, se acercó demasiado a él. De inmediato, el agujero negro despojó a la estrella de sus capas exteriores, acelerando su evolución hacia una enana blanca, el núcleo muerto que queda una vez que la estrella ha agotado todo su combustible nuclear. Las enanas blancas, en efecto, brillan debido a su calor residual, como las ascuas de una hoguera ya apagada, y no gracias a los procesos de fusión de las estrellas vivas.

Un cadáver de 0,21 masas solares

Tras recibir ese duro "zarpazo", la estrella no pudo seguir su camino. Y ya como enana blanca, fue capturada por el agujero negro en una órbita muy cercana, de modo que a cada pasada el monstruo sigue alimentándose de ella. Basándose en la magnitud de los destellos de rayos X y en la órbita de la malograda estrella, King también pudo calcular su masa, que actualmente, y tras sufrir cuantiosas pérdidas, es ya de apenas 0,21 veces la masa del Sol. Según estos parámetros, el astrónomo también calculó que la órbita de la estrella se tambalea ligeramente, como una peonza que va perdiendo velocidad de rotación.

King da gracias a la suerte que le ha permitido hacer esta novedosa observación. Por un lado, el hecho de que GSN 069 sea tan poco masivo permite que la estrella pueda viajar en una órbita cercana. Para sobrevivir del mismo modo a un agujero negro mucho más grande, una estrella debería trazar una órbita muchísimo mayor, por lo que cualquier periodicidad (que no sería de horas, sino de semanas, meses o años), se perdería de forma inevitable. Aparte del hecho de que un agujero negro mayor habría destruido por completo a la estrella en cuanto se hubiese acercado la primera vez.

Sin escapatoria posible

"En términos astronómicos -explica King- este evento solo será visible desde la Tierra por un breve periodo de tiempo, unos 2.000 años, así que hemos tenido mucha suerte. Es posible que haya muchos otros similares en otras partes del Universo".

En cuanto al futuro de la desdichada estrella, King cree que permanecerá sin grandes cambios durante un enorme periodo de tiempo. La estrella permanecerá justo donde está ahora, orbitando al agujero negro, y continuará siendo despojada lentamente de la materia que la compone durante miles de millones de años. Lo cual hará, paradójicamente, que su tamaño crezca a medida que su densidad disminuye (las enanas blancas suelen ser apenas algo mayores que la Tierra), hasta que quede reducida a una masa planetaria y, tal vez, termine por convertirse en un planeta gigante gaseoso.

"Hará todo lo posible por escapar -dice King- pero no hay escapatoria. El agujero negro la devorará cada vez más lentamente, pero nunca se detendrá.

Fuente: abc.es

 

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