En el centro de nuestra galaxia reside un agujero negro supermasivo (SMBH) conocido como Sagitario A. Según las observaciones en curso, los astrónomos han determinado que este SMBH mide 44 millones de km (27,34 millones de millas) de diámetro y tiene una masa estimada de 4,31 millones de masas solares. En ocasiones, una estrella vagará demasiado cerca de Sag A y será destrozada en un proceso violento conocido como evento de interrupción de las mareas (TDE).
Estos eventos provocan la liberación de destellos brillantes de radiación, que permiten a los astrónomos saber que se ha consumido una estrella. Desafortunadamente, durante décadas, los astrónomos no han podido distinguir estos eventos de otros fenómenos galácticos. Pero gracias a un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de astrofísicos, los astrónomos ahora tienen un modelo unificado que explica las observaciones recientes de estos eventos extremos.
El estudio, que apareció recientemente en el Letras de revistas astrofísicas bajo el título "Un modelo unificado para eventos de interrupción de las mareas", fue dirigido por la Dra. Jane Lixin Dai, física del Centro de Cosmología Oscura del Instituto Niels Bohr. Se le unieron miembros del Instituto Conjunto de Ciencia Espacial de la Universidad de Maryland y la Universidad de California Santa Cruz (UCSC).
Como Enrico Ramírez-Ruiz, profesor y presidente de astronomía y astrofísica de la Universidad de California en Santa Cruz, profesor de Niels Bohr en la Universidad de Copenhague y coautor del artículo, explicó en un comunicado de prensa de la UCSC:
"Solo en la última década más o menos hemos podido distinguir los TDE de otros fenómenos galácticos, y el nuevo modelo nos proporcionará el marco básico para comprender estos eventos raros".
En la mayoría de las galaxias, las SMBH no consumen activamente ningún material y, por lo tanto, no emiten ninguna luz, lo que las distingue de las galaxias que tienen Núcleos Galácticos Activos (AGN). Por lo tanto, los eventos de interrupción de las mareas son raros, ocurren solo una vez cada 10.000 años en una galaxia típica. Sin embargo, cuando una estrella se desgarra, resulta en la liberación de una cantidad intensa de radiación. Como explicó el Dr. Dai:
“Es interesante ver cómo los materiales llegan al agujero negro en condiciones tan extremas. A medida que el agujero negro se está comiendo el gas estelar, se emite una gran cantidad de radiación. La radiación es lo que podemos observar, y al usarla podemos entender la física y calcular las propiedades del agujero negro. Esto hace que sea extremadamente interesante ir a cazar eventos de interrupción de las mareas ”.
En los últimos años, se han detectado unas pocas docenas de candidatos para eventos de interrupción de las mareas (TDE) utilizando estudios transitorios ópticos y UV de campo amplio, así como telescopios de rayos X. Si bien se espera que la física sea la misma para todos los TDE, los astrónomos han notado que parecen existir algunas clases distintas de TDE. Mientras que algunos emiten principalmente rayos X, otros emiten principalmente luz visible y ultravioleta.
Como resultado, los teóricos han luchado por comprender las diversas propiedades observadas y crear un modelo coherente que pueda explicarlas a todas. Por el bien de su modelo, la Dra. Dai y sus colegas combinaron elementos de relatividad general, campos magnéticos, radiación e hidrodinámica de gases. El equipo también se basó en herramientas computacionales de última generación y algunos grupos de computadoras grandes recientemente adquiridos financiados por la Fundación Villum para Jens Hjorth (jefe del Centro de Cosmología DARK), la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Y la NASA.
Utilizando el modelo resultante, el equipo concluyó que es el ángulo de visión del observador el que explica las diferencias en la observación. Esencialmente, las diferentes galaxias están orientadas aleatoriamente con respecto a los observadores en la Tierra, que ven diferentes aspectos de los TDE dependiendo de su orientación. Como Ramírez-Ruiz explicó:
“Es como si hubiera un velo que cubre parte de una bestia. Desde algunos ángulos vemos una bestia expuesta, pero desde otros ángulos vemos una bestia cubierta. La bestia es la misma, pero nuestras percepciones son diferentes ".
En los próximos años, se espera que una serie de proyectos de encuestas planificadas proporcionen muchos más datos sobre TDE, lo que ayudará a expandir el campo de investigación sobre este fenómeno. Estos incluyen la encuesta transitoria del Experimento Young Supernova (YSE), que será dirigida por el Centro de Cosmología DARK en el Instituto Niels Bohr y UC Santa Cruz, y los Telescopios de Encuesta Sinóptica Grande (LSST) que se están construyendo en Chile.
Según el Dr. Dai, este nuevo modelo muestra lo que los astrónomos pueden esperar al ver los TDE desde diferentes ángulos y les permitirá ajustar diferentes eventos en un marco coherente. "Observaremos cientos de miles de eventos de interrupción de las mareas en unos pocos años", dijo. "Esto nos dará muchos" laboratorios "para probar nuestro modelo y usarlo para comprender más sobre los agujeros negros".
Esta mejor comprensión de cómo los agujeros negros ocasionalmente consumen estrellas también proporcionará pruebas adicionales de relatividad general, investigación de ondas gravitacionales y ayudará a los astrónomos a aprender más sobre la evolución de las galaxias.
