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Esta animación muestra una estrella que experimenta la espaguetización al ser absorbida por un agujero negro durante un "evento de disrupción de marea". Crédito: ESO/M. Kornmesser
Los agujeros negros masivos (BH) en los centros de las galaxias masivas son omnipresentes. Sin embargo, su población en galaxias enanas sigue siendo esquiva. La identificación de estos sistemas se ha basado históricamente en la detección de la luz emitida por los discos gaseosos que se acumulan cerca de los agujeros negros. Sin esta luz, son difíciles de detectar.
Un equipo internacional dirigido por científicos de la Universidad de California en Santa Cruz, el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague y la Universidad Estatal de Washington ha detectado un agujero negro de masa intermedia en una galaxia enana. El agujero negro se detectó cuando engulló una estrella desafortunada que se acercó demasiado.
Los astrónomos captaron la llamarada mediante el Experimento de Supernovas Jóvenes (YSE), un estudio diseñado para detectar explosiones cósmicas y eventos astrofísicos transitorios.
Los eventos de disrupción de marea, las llamaradas luminosas que se producen cuando una estrella se acerca a un agujero negro y es destrozada, son una forma directa de sondear los agujeros negros masivos. Los tiempos de subida de estas llamaradas se correlacionan teóricamente con la masa del agujero negro.
En este estudio, los astrónomos presentaron AT 2020neh, un evento de disrupción de marea de rápido ascenso alojado en una galaxia enana.
Los astrónomos descubrieron una estrella desgarrada por un agujero negro en la galaxia SDSS J152120.07+140410.5, a 850 millones de años luz de distancia. Los investigadores apuntaron el telescopio espacial Hubble de la NASA para examinar las secuelas, llamadas AT 2020neh, que se muestran en el centro de la imagen. La cámara ultravioleta del Hubble vio cómo se formaba un anillo de estrellas alrededor del núcleo de la galaxia donde se encuentra AT 2020neh. (Crédito: NASA, ESA, Ryan Foley/UC Santa Cruz)
El coautor Ryan Foley, profesor asistente de astronomía y astrofísica en la UC Santa Cruz, dijo: "Este descubrimiento ha creado un gran entusiasmo porque podemos utilizar los eventos de disrupción de marea no sólo para encontrar más agujeros negros de masa intermedia en galaxias enanas tranquilas, sino también para medir sus masas."
La primera autora, Charlotte Angus, del Instituto Niels Bohr, dijo que los hallazgos del equipo proporcionan una línea de base para futuros estudios de agujeros negros de tamaño intermedio.
"El hecho de que pudiéramos captar este agujero negro de tamaño medio mientras devoraba una estrella nos ofreció una oportunidad extraordinaria para detectar lo que, de otro modo, se nos habría ocultado. Además, podemos utilizar las propiedades de la propia llamarada para comprender mejor este esquivo grupo de agujeros negros de peso medio, que podrían representar la mayoría de los agujeros negros en los centros de las galaxias."
El coautor Enrico Ramírez-Ruiz, profesor de astronomía y astrofísica de la UCSC, y Niels Bohr, profesor de la Universidad de Copenhague, dijeron: "Si podemos entender la población de agujeros negros de masa intermedia que hay -cuántos hay y dónde se encuentran- podemos ayudar a determinar si nuestras teorías sobre la formación de agujeros negros supermasivos son correctas."
"Esto es difícil de afirmar porque la detección de agujeros negros de masa intermedia es extremadamente difícil".
Fuentes, créditos y referencias:
DOI: 10.1038/s41550-022-01811-y