En octubre de 2018, una pequeña estrella voló en pedazos cuando se desvió demasiado cerca de un agujero negro en una galaxia ubicada a 665 millones de años luz de la Tierra.
Si bien puede sonar emocionante, el evento no sorprendió a los astrónomos que ocasionalmente presencian 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 la salida de los restos de esa estrella años después de lo normal, lo que genera un torbellino de preguntas.
«Esto nos sorprendió por completo, 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 están seguros de por qué el flujo se ha retrasado varios años. Los resultados, descritos esta semana en Astrophysical Journal, pueden ayudar a los científicos a comprender mejor el comportamiento de alimentación de los agujeros negros, que Cendes compara con «eructar» después de una comida.
El equipo notó el estallido inusual mientras revisaba los eventos de interrupción de mareas (TDE), cuando las estrellas invasoras son pulverizadas por agujeros negros, que ocurrieron 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 reanimó misteriosamente en junio de 2021. Cendes y el equipo se apresuraron a examinar el evento más de cerca.
El equipo recolectó observaciones del TDE, llamado AT2018hyz, en múltiples longitudes de onda de luz utilizando el VLA, el Observatorio ALMA en Chile, MeerKAT en Sudáfrica, el Australian Telescope Compact Array en Australia y el Observatorio de rayos X Chandra y Neil Gehrels. Observatorio Swift en el espacio.
Las observaciones de radio de 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 del nuevo estudio.
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«Pero en AT2018hyz hubo silencio de radio durante los primeros tres años, y ahora ha mejorado dramáticamente para convertirse en uno de los TDE de radio más brillantes jamás observados».
Los TDE son bien conocidos por emitir luz cuando ocurren. Cuando una estrella se acerca a un agujero negro, las fuerzas gravitatorias comienzan a estirarla o espaguetizarla. Eventualmente, el material alargado gira en espiral alrededor del agujero negro y se calienta, creando un destello que los astrónomos pueden observar desde millones de años luz de distancia.
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Ocasionalmente, algún material de espagueti se devuelve al espacio. Pero la emisión, conocida como flujo de salida, normalmente se desarrolla rápidamente después de que ocurre un TDE, no más tarde.
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.
“Prácticamente sí”, Cendes responder. “Este material estaba en un disco de acreción que rodeaba el agujero negro después de [the star] estaba desatado. En el 20% de los casos, ves una salida de radio en la parte donde está rota».
La corriente de material viaja al 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 decir.
«Esta es la primera vez que vemos un retraso tan largo entre la alimentación y el drenaje», dice Berger. «El próximo paso es examinar si esto está ocurriendo con más regularidad y si simplemente no hemos estado analizando los TDE lo suficientemente tarde en su evolución».
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