Si atendemos a las definiciones, un agujero negro es una región del espacio donde la gravedad es tan fuerte que no deja escapar nada en absoluto, ni siquiera la luz, y por lo tanto, no lo podemos ver – de ahí su nombre. Dada la definición, de nada sirve intentar ver un agujero negro, no obstante, aunque un agujero negro no pueda ser observado directamente, su influencia en el entorno que lo rodea puede ser tan grande que provoque emisiones de energía que revelen su presencia. Así es como se han descubierto agujeros negros supermasivos, como el que habita en el centro de la Vía Láctea, que encierra una masa de unos 4 millones de soles.

La observación las cosas que suceden alrededor de los agujeros negros en galaxias lejanas es un campo de investigación que aglutina los esfuerzos de muchos investigadores, entre ellos, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos: Miguel Á. Pérez Torres, investigador en el Departamento de Radioastronomía y Estructura Galáctica del Instituto de Astrofísica de Andalucía y el CSIC.

En el hemisferio norte, en una región situada en la constelación Osa Mayor, a 140 millones de años luz de nosotros, se localiza Arp 299, un objeto celeste que aglutina dos galaxias en colisión. Miguel Pérez lleva diez años estudiando el entorno de Arp 299 y los sucesos que allí ocurren. Su objetivo inicial era el estudio de las supernovas que se generan en el entorno rico en materia que rodea a los agujeros negros de las galaxias en colisión, pero, en 2005, Miguel Pérez y el investigador finlandés Seppo Mattila descubrieron una brillante señal en el infrarrojo y en radio procedente de uno de los núcleos de Arp 299.

Los astrónomos siguieron la evolución de las señales durante 10 años y pudieron observar que la señal se volvía más fuerte en el infrarrojo y en radio, pero en el visible, en cambio, la señal se iba oscureciendo, probablemente absorbida por la gran cantidad de polvo que rodeaba al agujero negro. En un principio, los investigadores sospechaban que el origen era una supernova, pero después de los años de observación comprobaron que la fuente sufría un estiramiento que no casaba con la idea inicial.

Las observaciones de la fuente de radio recopiladas durante diez años, en conjunción con los modelos que simulan los comportamientos de las estrellas en las cercanías de un agujero negro supermasivo, han permitido a los investigadores llegar a la conclusión de que el origen de la radiación se corresponde con una estrella que se ha acercado tanto al agujero negro que ha sido desgarrada por las fuerzas de marea generadas por él.

En el entorno de un agujero negro supermasivo, como los que existen en el centro de cualquier galaxia, se acumulan grandes regiones de gas, polvo y estrellas que giran a su alrededor. Si una estrella pasa demasiado cerca del agujero negro, las fuerzas gravitacionales generadas por él provocan un efecto de marea, llamado evento de disrupción mareal (TDE), de tal potencia que estiran la estrella y la desgarran provocando que alrededor de la mitad de su masa sea eyectada y la otra mitad absorbida por el agujero negro. El TDE genera emisiones de radio, que pueden perdurar durante meses o años, y la eyección de un chorro relativista. Estas emisiones permiten obtener información sobre los agujeros negros supermasivos.

Os invito a escuchar a Miguel A. Pérez Torres, investigador en el departamento de Radioastronomía y Estructura Galáctica del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC, Granada, España) del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas).

Referencias:

Mattila & Pérez Torres et al. A dust-enshrouded tidal disruption event with a resolved radio jet in a galaxy merger. Science 10.1126/science. aao4669 (2018).

Astronomers Catch Black Hole Shredding Star