Vea También
En octubre de 2019, un neutrino de alta energía se estrelló contra la Antártida. El neutrino, que fue notablemente difícil de detectar, despertó el interés de los astrónomos: ¿qué podría generar una partícula tan potente?
Los investigadores han localizado el neutrino en un agujero negro supermasivo que acaba de desgarrar y tragar una estrella. Conocido como evento de disrupción de marea (TDE), AT2019dsg se produjo apenas unos meses antes -en abril de 2019- en la misma región del cielo de donde había salido el neutrino. El evento monstruosamente violento debe haber sido la fuente de la poderosa partícula, dijeron los astrónomos.
Pero una nueva investigación pone en duda esa afirmación.
En un estudio publicado este mes en la revista Astrophysical Journal, los investigadores del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian y de la Universidad Northwestern, presentan nuevas y extensas observaciones de radio y datos sobre AT2019dsg, lo que permite al equipo calcular la energía emitida por el evento. Los resultados muestran que AT2019dsg no generó ni de lejos la energía necesaria para el neutrino; de hecho, lo que expulsó fue bastante "ordinario", concluye el equipo.
Los agujeros negros son comedores de desorden
Aunque pueda parecer contradictorio, los agujeros negros no siempre se tragan todo lo que tienen a su alcance.
"Los agujeros negros no son como aspiradoras", dice Yvette Cendes, becaria postdoctoral del Centro de Astrofísica que dirigió el estudio.
Cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro, las fuerzas gravitatorias comienzan a estirar, o espaguetizar, la estrella, explica Cendes. Al final, el material alargado gira en espiral alrededor del agujero negro y se calienta, creando un destello en el cielo que los astrónomos pueden ver desde millones de años luz.
"Pero cuando hay demasiado material, los agujeros negros no pueden comérselo todo suavemente de una vez", dice Kate Alexander, coautora del estudio y becaria postdoctoral de la Universidad de Northwestern, que llama a los agujeros negros "comedores desordenados".
"Parte del gas vuelve a salir durante este proceso, como cuando los bebés comen, parte de la comida acaba en el suelo o en las paredes".
Estos restos son devueltos al espacio en forma de flujo de salida, o chorro, que, si es lo suficientemente potente, podría generar teóricamente una partícula subatómica conocida como neutrino.
Una fuente improbable de neutrinos
Utilizando el Very Large Array de Nuevo México y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) de Chile, el equipo pudo observar AT2019dsg, a unos 750 millones de años luz de distancia, durante más de 500 días después de que el agujero negro empezara a consumir la estrella. Las extensas observaciones de radio convierten a AT2019dsg en el TDE mejor estudiado hasta la fecha y revelan que el brillo de la radio alcanzó su punto máximo unos 200 días después del inicio del evento.
Según los datos, la cantidad total de energía en el flujo de salida fue equivalente a la energía radiada por el Sol en el transcurso de 30 millones de años. Si bien eso puede sonar impresionante, el poderoso neutrino visto el 1 de octubre de 2019 requeriría una fuente 1.000 veces más energética.
"En lugar de ver el chorro brillante de material necesario para esto, vemos un flujo de radio más débil de material", explica Alexander.
"En lugar de una potente manguera de fuego, vemos un viento suave".
Cendes añade: "Si este neutrino procede de alguna manera de AT2019dsg, esto plantea la pregunta: ¿Por qué no hemos visto neutrinos asociados a supernovas a esta distancia o más cerca? Son mucho más comunes y tienen las mismas velocidades de energía".
El equipo concluye que es poco probable que el neutrino proceda de esta TDE en particular. Sin embargo, si lo hizo, los astrónomos están lejos de entender las TDEs y cómo lanzan los neutrinos.
"Probablemente volveremos a comprobarlo", dice Cendes, que cree que todavía hay mucho que aprender.
"Este agujero negro en particular sigue alimentándose".
Fuentes, créditos y referencias:
Y. Cendes et al, Radio Observations of an Ordinary Outflow from the Tidal Disruption Event AT2019dsg, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/ac110a
Imagen: Ilustración artística del evento de disrupción de marea AT2019dsg, en el que un agujero negro supermasivo espaguetiza y engulle una estrella. Parte del material no es consumido por el agujero negro y es devuelto al espacio. Crédito: DESY, Science Communication Lab