Astrónomos detectan un raro evento cósmico a 8.500 millones de años luz de la Tierra

(CNN) – Un destello increíblemente brillante que apareció en el cielo nocturno en febrero fue el resultado de una estrella que se desvió demasiado cerca de un agujero negro supermasivo, encontrando su final prematuro allí cuando se hizo pedazos.

Pero el raro evento cósmico en realidad ocurrió a 8.500 millones de años luz de la Tierra, cuando el universo tenía solo un tercio de su edad actual, y ha creado más preguntas que respuestas.

La señal de la explosión luminosa, conocida como AT 2022cmc, fue captada por primera vez por la Instalación Transitoria Zwicky en el Observatorio Palomar del Instituto de Tecnología de California el 11 de febrero.

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Cuando una estrella se hace pedazos por las fuerzas de marea gravitacionales de un agujero negro, se conoce como un evento de interrupción de marea. Los astrónomos han observado eventos tan violentos antes, pero AT 2022cmc es más brillante que cualquiera de los descubiertos anteriormente. También es el más distante jamás observado.

Luces brillantes

Los astrónomos creen que cuando el agujero negro engulló a la estrella, liberó una enorme cantidad de energía y envió un chorro de material a través del espacio casi a la velocidad de la luz.

Es probable que AT 2022cmc apareciera tan brillante en nuestro cielo porque el chorro apuntaba directamente hacia la Tierra, creando lo que se conoce como efecto de “impulso Doppler”.

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El descubrimiento podría revelar más sobre el crecimiento de los agujeros negros supermasivos, así como sobre cómo comen estrellas. Este miércoles se publicaron dos estudios separados que detallan el evento en las revistas Nature Astronomy y Nature.

Por lo general, los estallidos de rayos gamma, los poderosos chorros de rayos X liberados cuando las estrellas masivas colapsan, explican los destellos más brillantes en el cielo nocturno.

“Los estallidos de rayos gamma son los sospechosos habituales de eventos como este“, dijo en un comunicado el coautor del estudio de Nature Astronomy, el Dr. Benjamin Gompertz, quien dirigió el análisis de comparación de estallidos de rayos gamma para el artículo.

“Sin embargo, a pesar de lo brillantes que son, solo hay un límite de luz que una estrella que colapsa puede producir. Debido a que AT 2022cmc era tan brillante y duraba tanto, sabíamos que algo verdaderamente gigantesco debía estar propulsándolo: un agujero negro supermasivo”, dijo Gompertz, profesor asistente de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido.

Se crearon diferentes emisiones de luz durante el evento de interrupción de la marea. (Crédito: Zwicky Transient Facility/R.Hurt)

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Los astrónomos utilizaron el Explorador de Composición Interior de la estrella de neutrones, o NICER, un telescopio de rayos X en la Estación Espacial Internacional, para analizar la señal.

Los investigadores determinaron que AT 2022cmc era “100 veces más potente que el resplandor posterior de estallido de rayos gamma más potente” registrado anteriormente, según Dheeraj Pasham, autor principal del estudio del artículo de Nature Astronomy y científico investigador del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Primero, la estrella fue hecha pedazos, luego pedazos de ella fueron arrastrados hacia el disco giratorio que orbitaba el punto de no retorno del agujero negro.

Los rayos X extremos liberados por el evento se crearon cuando la estrella triturada hizo girar un torbellino de escombros mientras caía en el agujero negro.

Un evento extraño

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La instalación transitoria de Zwicky es una de las más grandes utilizadas para estudiar el universo y espiar eventos cósmicos inusuales.

Después de que detectó la señal por primera vez, varias docenas de otros telescopios terrestres y espaciales se enfocaron en AT 2022cmc, proporcionando una visión increíblemente detallada del raro evento.

El Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile ayudó a determinar su distancia de la Tierra, mientras que el Telescopio Espacial Hubble capturó la luz visible e infrarroja liberada por el evento. El Karl G. Jansky Very Large Array de telescopios en Nuevo México captó ondas de radio.

Solo alrededor del 1% de los eventos de interrupción de las mareas dan como resultado chorros relativistas (o haces que se mueven a una velocidad cercana a la de la luz) que lanzan plasma y radiación desde los polos de un agujero negro en rotación.

“La última vez que los científicos descubrieron uno de estos chorros fue hace más de una década“, dijo Michael Coughlin, profesor asistente de astronomía en la Universidad de Minnesota Twin Cities y coautor principal del estudio del artículo de Nature, en un comunicado.

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Los astrónomos aún no entienden por qué algunos eventos de interrupción de las mareas crean estos chorros, mientras que otros no, pero es posible que el agujero negro deba girar particularmente rápido para crear un chorro en primer lugar.

Observar más eventos como este podría revelar cómo los agujeros negros lanzan chorros tan poderosos a través del espacio, según los investigadores.

“La astronomía está cambiando rápidamente“, dijo Igor Andreoni, asociado postdoctoral en el departamento de astronomía de la Universidad de Maryland, College Park, y coautor principal del estudio del artículo de Nature, en un comunicado. “Los científicos pueden usar AT 2022cmc como modelo para saber qué buscar y encontrar más eventos disruptivos de agujeros negros distantes”.