Una explosión cósmica que bate récords confirma la fiesta estelar del agujero negro

12

Los astrónomos han observado el transitorio óptico azul rápido (FBOT) más brillante jamás registrado, denominado AT 2024wpp, lo que confirma que estos eventos extremos son impulsados por agujeros negros que destrozan estrellas enteras. Las nuevas observaciones descartan como causa las explosiones estelares tradicionales, revelando que un agujero negro de hasta 100 veces la masa de nuestro Sol consumió una estrella compañera masiva, convirtiendo una porción significativa de su masa directamente en energía.

¿Qué son los transitorios ópticos azules rápidos?

Los FBOT son estallidos intensamente brillantes y de corta duración visibles a través de miles de millones de años luz. Detectados por primera vez en 2014, desconcertaron a los científicos porque su producción de energía desafía las explicaciones convencionales como las supernovas. El primer caso bien estudiado, AT 2018vaca (apodada “la Vaca”), dio lugar a una serie de sucesores con nombres divertidos: el Koala, el Demonio de Tasmania y el Pinzón. Ahora, AT 2024wpp, posiblemente “la Avispa”, ha batido récords anteriores.

Liberación de energía extrema

La energía liberada por AT 2024wpp es 100 veces mayor que la de una supernova típica. Para producir esta luminosidad, alrededor del 10% de la masa del Sol necesitaría convertirse en energía en unas semanas. Fundamentalmente, las observaciones del telescopio Gemini Sur revelaron un exceso de luz en el infrarrojo cercano, una característica observada anteriormente solo en AT 2018cow, y ausente en las explosiones estelares estándar. Este hallazgo establece que las emisiones del infrarrojo cercano son un sello distintivo de los FBOT, aunque el mecanismo subyacente sigue sin explicarse.

“La gran cantidad de energía irradiada por estas explosiones es tan grande que no se puede alimentarlas con una explosión estelar de colapso del núcleo, ni con ningún otro tipo de explosión estelar normal”, dijo Natalie LeBaron, estudiante de posgrado de la Universidad de California, Berkeley.

La alimentación a largo plazo del agujero negro

Los científicos creen que el agujero negro había estado despojando lentamente de material a su compañero durante un período prolongado, formando un halo de gas a su alrededor. Cuando la estrella compañera se aventuró demasiado cerca, se hizo trizas y el material resultante se estrelló contra el disco de acreción del agujero negro. Esta colisión generó intensos rayos X, ultravioleta y luz azul. También se expulsó algo de gas en potentes chorros que viajaban al 40% de la velocidad de la luz, creando ondas de radio detectables.

La estrella compañera destrozada era probablemente una estrella Wolf-Rayet masiva, a la que ya se le había agotado gran parte de su hidrógeno, lo que explicaría la débil emisión de hidrógeno observada en AT 2024wpp. El evento ocurrió en una galaxia de formación estelar, donde son comunes este tipo de estrellas masivas, a una distancia de 1.100 millones de años luz. AT 2024wpp es de 5 a 10 veces más brillante que el anterior poseedor del récord, AT 2018cow.

Estos hallazgos, publicados en dos artículos en The Astrophysical Journal Letters, proporcionan nuevos conocimientos sobre las interacciones violentas entre los agujeros negros y las estrellas, y desafían los modelos existentes de eventos cósmicos extremos.

El descubrimiento confirma que los FBOT no son simplemente estrellas en explosión, sino el resultado del brutal y energético festín de un agujero negro.