¿Un agujero negro distante proporciona una nueva definición de dolor y sufrimiento?
El agujero negro, llamado XJ1500 + 0154, parece ser el equivalente en la vida real del Pozo de Carkoon, el lugar de anidación del todopoderoso Sarlacc en Star Wars, que lentamente digirió a sus víctimas.
Hace más de diez años, este agujero negro gigante destrozó una estrella y desde entonces ha continuado un almuerzo muy largo, festejando con los restos de las estrellas. Los astrónomos han estado monitoreando cuidadosamente esta lenta "digestión", porque es muy inusual para los llamados eventos de interrupción de las mareas (TDE), donde las fuerzas de las mareas de los agujeros negros separan las estrellas.
"Hemos sido testigos de la desaparición espectacular y prolongada de una estrella", dijo Dacheng Lin de la Universidad de New Hampshire en Durham, New Hampshire, quien dirigió las observaciones de este evento. "Se han detectado docenas de eventos de interrupción de las mareas desde la década de 1990, pero ninguno se mantuvo brillante durante casi tanto tiempo como este".
Esta fiesta de una década ha durado diez veces más que cualquier otro TDE observado.
XJ1500 + 0154 se encuentra en una pequeña galaxia a unos 1.800 millones de años luz de la Tierra, y tres telescopios han estado monitoreando este evento de rayos X: el Observatorio de rayos X Chandra, el satélite Swift y el XMM-Newton.
Los TDE son diferentes de otra fuente de rayos X relacionada con los agujeros negros más común en la galaxia, los núcleos galácticos activos (AGN). Al igual que la digestión del Sarlacc, los AGN realmente pueden durar miles de años. Estos son agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias que atraen el gas circundante y "emiten grandes cantidades de radiación, incluidos los rayos X", explicó Lin en una publicación de blog en el sitio web de Chandra. "La radiación de los AGN no varía mucho porque el gas que los rodea se extiende a gran escala y puede durar decenas de miles de años".
En contraste, los TDE tienen una vida relativamente corta y duran solo unos pocos meses. Durante un TDE, algunos de los restos estelares se arrojan hacia afuera a altas velocidades, mientras que el resto cae hacia el agujero negro. A medida que viaja hacia adentro para ser consumido por el agujero negro, el material se calienta hasta millones de grados, generando una llamarada de rayos X distinta.
XJ1500 + 0154 ha proporcionado una fase extraordinariamente larga y brillante, que abarca más de diez años. Lin y su equipo dijeron que una explicación podría ser la estrella más masiva que se haya desgarrado por completo durante un TDE.
"Para que el evento dure tanto tiempo con una luminosidad tan alta se requiere la interrupción total de una estrella relativamente masiva, aproximadamente el doble de la masa del sol", escribió Lin; sin embargo, "la interrupción de tales estrellas masivas por parte del SMBH es muy improbable porque las estrellas de esta masa son raras en la mayoría de las galaxias, a menos que la galaxia sea joven y forme activamente estrellas, como en nuestro caso.
Entonces, otra explicación más probable es que este es el primer TDE observado en el que una estrella más pequeña se desgarró por completo.
Lin también dijo que este evento tiene amplias implicaciones para la física del agujero negro.
"Para explicar completamente la duración súper larga de nuestro evento se requiere la aplicación del progreso teórico reciente en el estudio de los TDE", escribió. “En los últimos dos años, varios grupos descubrieron de manera independiente que puede pasar mucho tiempo después de la interrupción de la estrella para que los restos estelares se depositen en el disco de acreción y en el SMBH. Por lo tanto, el evento puede evolucionar mucho más lentamente de lo que se pensaba anteriormente ".
Además, los datos de rayos X también indican que la radiación del material que rodea este agujero negro ha superado constantemente lo que se llama el límite de Eddington, que se define como un equilibrio entre la presión externa de la radiación del gas caliente y el tirón interno de la gravedad. del agujero negro.
Ver evidencia de un crecimiento tan rápido puede ayudar a los astrónomos a comprender cómo los agujeros negros supermasivos pudieron alcanzar masas aproximadamente mil millones de veces más altas que el sol cuando el universo tenía solo unos mil millones de años.
"Este evento muestra que los agujeros negros realmente pueden crecer a tasas extraordinariamente altas", dijo la coautora Stefanie Komossa de la Universidad Normal de Nacionalidades de QianNan en la ciudad de Duyun, China. "Esto puede ayudar a entender cómo los agujeros negros precoces llegaron a ser".
Lin y su equipo continuarán monitoreando este evento, y esperan que el brillo de los rayos X se desvanezca en los próximos años, lo que significa que el suministro de "comida" para este largo almuerzo pronto se consumirá.
Para más lectura:
Documento: Un probable evento de interrupción de las mareas sostenido durante una década
Publicación de blog de Lin en el sitio web de Chandra
Comunicado de prensa de Chandra
Imágenes e información adicional de Chandra
