Hoy, publicamos el programa número 400 del podcast Hablando con Científicos y lo celebraremos como hacemos siempre, invitándoos a un viaje por un campo del conocimiento.

En esta ocasión será un viaje cósmico que nos llevará hasta una lejana galaxia, situada en las las profundidades del Universo, cuyo agujero negro supermasivo central engulló una estrella deprendiendo en el proceso una enorme explosión de energía que ha viajado durante más de 8.500 millones de años hasta llegar a nosotros. Por supuesto no viajaremos solos, nos guiará una persona experta en el estudio de esos fenómenos, Miguel Pérez Torres, Investigador científico en el Departamento de radioastronomía y astronomía galáctica del del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

Como suele suceder cuando observamos algunos acontecimientos que tienen lugar en las profundidades del Cosmos, su violencia es tan extraordinaria que nos hace conscientes de lo frágil que es nuestro pequeño mundo azul. En esos lugares ningún planeta como el nuestro, es más, ninguna estrella como la que nos ilumina podría sobrevivir. Una muestra de ello es la observación que acaba de ser publicada en en dos artículos en las revistas Nature y Nature Astronomy con la participación de nuestro invitado.

El acontecimiento que dio origen a esos trabajos sucedió el 11 de febrero de 2022, a las 10:42:40 h UTC. En aquel momento, el Zwicky Transient Facility (ZTF), un proyecto que rastrea continuamente una amplia región del cielo en busca de fenómenos astronómicos transitorios desde el Observatorio Palomar, en San Diego, California, detectó un fogonazo de energía procedente de una región del cielo que días anteriores no mostraba nada. El fenómeno se ha identificado como un evento de interrupción de marea (TDE, por sus siglas en inglés) que se producen cuando un agujero negro supermasivo existente en el centro de una galaxia desgarra violentamente una estrella que pasa demasiado cerca despidiendo en el proceso una enorme cantidad de energía.

Miguel Pérez Torres describe para nosotros lo sucedido. Cuando una estrella se acerca peligrosamente a un agujero negro supermasivo, un verdadero monstruo gravitatorio que encierra en un espacio pequeño la masa de miles de millones de soles, puede suceder que sea engullida sin más, sin que al hacerlo desprenda una gran explosión de energía. Sin embargo, cuando la masa del agujero negro está entre los 10 y 100 millones de masas solares, las fuerzas de marea que provoca en la estrella la desgarran. Una buena parte de la materia estelar queda atrapada en el disco que rodea al agujero negro mientras otra logra escapar y se recompone después, en otra estrella notablemente adelgazada. La materia capturada, en cambio, va cayendo en espiral hacia el agujero negro, el cual, ante el enorme atracón de masa capturada, sufre una especie de indigestión cósmica y lanza un poderoso chorro de materia que se mueve a velocidades cercanas a las de la luz, un jet relativista. Un fenómeno así tiene lugar cuando la estrella desgarrada tiene una masa similar a la del Sol.

Si, por casualidad, este chorro se alinea con nuestra línea de visión, se produce un aumento brusco de brillo que alcanza la Tierra, como si se tratara del haz de energía procedente de un faro cósmico, permitiendo a los científicos observarlo en distintas longitudes de onda, rayos gamma, rayos X, visible, infrarrojo y en ondas de radio. Esto fue lo que sucedió el 11 de febrero y su estudio ha permitido revelar la existencia de un agujero negro que de otra forma nunca habría podido ser observado. Las observaciones de estos fenómenos permiten cotejar el buen funcionamiento de los modelos teóricos con los que los científicos intentan describir lo que sucede en objetos astronómicos reales.

Os invito a escuchar a Miguel Pérez Torres, Investigador científico en el Departamento de radioastronomía y astronomía galáctica del del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

REFERENCIAS

I. Andreoni, et al. A very luminous jet from the disruption of a star by a massive black hole. Nature. DOI: doi.org/10.1038/s41586-022-05465-8

D. R. Pasham, et al. The birth of a relativistic jet following the disruption of a star by a cosmological black hole. Nature Astronomy. DOI: doi.org/10.1038/s41550-022-01820-x