Los astrónomos han analizado un evento cósmico raro e increíblemente violento como resultado de una desafortunada estrella que se aventura demasiado cerca de un agujero negro supermasivo. El equipo detrás de la investigación espera que pueda revelar más sobre cómo tales eventos, denominados «eventos de interrupción de marea» o «TDE», influyen en la evolución de sus galaxias anfitrionas.
Estas batallas brutales entre los cuerpos estelares y la inmensa gravedad de los agujeros negros con masas millones o incluso miles de millones de veces que el sol dan como resultado que las estrellas sean trituradas y alimentadas a la agujeros negros. Este canibalismo cósmico causa explosiones de luz que pueden eclipsar la luz combinada de cada estrella en la galaxia anfitriona de la TDEalertando a los científicos de una muerte estelar sangrienta.
Este TDE en particular ha sido designado en 2022WTN, y ocurrió en una galaxia ubicada a unos 700 millones de años luz de distancia. Esta galaxia se encuentra en las primeras etapas de la fusión con uno de sus vecinos galácticos.
La galaxia que alberga el TDE se conoce como SDSJ232323.79+104107.7, y es la más pequeña de las dos galaxias colisionadas. La otra galaxia mezclada en esta fusión es al menos diez veces más grande que SDSJ232323.79+104107.7.
Se cree que las dos galaxias en este sistema de fusión ya han hecho un pase cercano uno al otro.
Esto representa solo la segunda vez en que se ha detectado un TDE en galaxias que interactúan. Eso a pesar de la teoría predominante de que las primeras etapas de las fusiones crean el tipo de condiciones que favorecen estos sucesos brutales.
Cómo una estrella se convirtió en espagueti estelar
En 2022WTN se llamó por primera vez a la atención de los astrónomos en el Instalación transitoria Zwicky (ZTF), con una mayor investigación en longitudes de onda de luz que van desde radio hasta infrarrojos e incluso radiografías, lo que reveló su naturaleza como TDE. Los astrónomos pudieron determinar que el agujero negro involucrado en este TDE tiene una masa igual a alrededor de 1 millón de soles, mientras que su comida estelar es una estrella de baja masa.
Sin embargo, a pesar de presentarse claramente como un ejemplo de un agujero negro supermasivo destrozando una estrella, hay algunos aspectos inusuales de AT 2022WTN que lo distinguen de otros TDE.
«Es un evento peculiar. Su curva de luz se caracteriza por una meseta en la fase de brillo máximo, que dura aproximadamente 30 días, acompañado de una fuerte caída de temperatura y una secuencia espectral que muestra el desarrollo de dos líneas de emisión correspondientes a las longitudes de onda de helio y nitrógeno», líder del equipo y del Instituto Nacional para Astrofísica (INAF) francesca Onori dijo en una declaración. «Algo que nunca habíamos observado con tanta claridad».
Como todos los TDE, en 2022wtn habría comenzado cuando la órbita de una estrella condenada lo acercó demasiado al centro agujero negro supermasivo en el corazón de su galaxia anfitriona.
Esto da como resultado la inmensa influencia gravitacional del agujero negro que genera inmensas fuerzas de marea dentro de la estrella. Estas fuerzas aplastan la estrella horizontalmente mientras la estiran verticalmente, un proceso colorido como «espaguetificación«
Algunos de los vientos de restos estelares resultantes alrededor del destructivo agujero negro supermasivo como espagueti real alrededor de un tenedor, formando una nube de plasma aplastada disco de acreción.
Sin embargo, no todo el material de la estrella destrozada cae alrededor del agujero negro y finalmente en sus fauces, sin embargo. Una gran cantidad de materia estelar se elimina como salidas o chorros poderosos de alta velocidad.
En el caso de AT 2022WTN, estos flujos de salida crearon una emisión de radio corta y brillante del TDE y cambios extremos en la velocidad de los elementos emisores de luz alrededor del evento.
Esto también indicó que la estrella fue completamente destruida como resultado de este TDE y que, además de un disco de acumulación, el evento caníbal cósmico creó una «burbuja» esférica en expansión de gas expulsado.
«Encontramos rastros claros de la dinámica del material circundante también en algunas líneas de emisión que muestran características compatibles con una rápida propagación hacia el exterior», dijo Onori. «Gracias a nuestra campaña de monitoreo, pudimos proponer una interpretación del origen de la radiación observada: AT2022WTN dio lugar a una rápida formación del disco alrededor del agujero negro y la posterior expulsión de parte de la materia estelar.
«Este resultado es particularmente relevante, ya que la fuente de la luz visible y las condiciones físicas de la región de la que proviene, en TDE, todavía están en estudio».
La investigación del equipo se publicó el 23 de mayo en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
