Estallido estelar de supernova fallido podría haber engendrado un agujero negro | Ciencias

Cuando una estrella masiva llega al final de su vida, puede explotar como una supernova, dejando un remanente denso en forma de estrella de neutrones o agujero negro. Por lo general, no podemos ver estos objetos porque las supernovas tienden a ocurrir en galaxias distantes, lo que dificulta la detección de sus restos. Pero los astrónomos ahora dicen que han visto uno dentro de una rara explosión estelar fallida.

El resultado aún no ha sido revisado. Si el resultado es correcto, sería «una de las primeras veces que hemos visto evidencia directa de una estrella colapsando y formando uno de estos cuerpos compactos», dice Anna Ho, astrofísica de la Universidad de California, Berkeley, quien fue no involucrado en el trabajo.

En 2018, los astrónomos descubrieron un nuevo tipo de explosión estelar dentro de una galaxia relativamente cercana, a 200 millones de años luz de distancia. Apodado como la vaca AT2018, pero conocido informalmente como «la vaca», el evento fue mucho más brillante y rápido, alcanzando un máximo de brillo en unos pocos días antes de atenuarse 3 semanas después, que una supernova normal que desafía la interpretación. La mejor suposición de los científicos sobre la causa del destello brillante, conocido como Fast Blue Optical Transient (FBOT), fue que el interior de la estrella colapsó en una estrella de neutrones o un agujero negro antes de que se formara una verdadera supernova. El resultado fue un «impulso central»: un cuerpo que gira rápidamente dentro de las capas externas de la estrella. Los científicos creen que los poderosos chorros de materia de una estrella de neutrones o un agujero negro atraviesan las capas externas de la materia, haciendo que el objeto parezca extremadamente brillante.

Ahora, en una copia sin procesar en el servidor campo de búsquedaLos científicos han informado del descubrimiento de tal objeto dentro de la vaca. Usando un telescopio en la Estación Espacial Internacional llamado Explorador de Formación Interior de Estrellas de Neutrones, los científicos observaron la luz de rayos X emitida por la vaca durante 60 días después de la explosión. Después de cronometrar con precisión la llegada de los fotones, calcularon que el objeto productor de luz gira una vez cada 4,4 milisegundos.

«Esta periodicidad rápida indica que la fuente de rayos X es compacta y pequeña», dice Brian Metzger, astrofísico de la Universidad de Columbia y coautor del estudio. Debido a que el giro se ha mantenido constante en 4,4 milisegundos, incluso después de miles de millones de giros observados, la explicación del agujero negro es más probable que la de la estrella de neutrones, agrega, porque se espera que la velocidad de giro de la estrella de neutrones disminuya con el tiempo.

Daniel Burley, astrofísico de la Universidad John Moores de Liverpool, describió el descubrimiento como «extremadamente emocionante». De ser cierto, descartaría otras posibles explicaciones para la vaca, incluida la idea de que su luz proviene de un agujero negro más grande y de masa media que devora una estrella. «Todo lo que produce estos rayos X tiene que ser muy compacto, en la escala de kilómetros, lo que básicamente descarta la presencia de un gran agujero negro y apunta fuertemente a favor de los modelos de impulsión central», dice.

Se han monitoreado tres eventos similares a vacas desde 2018, el último de los cuales es «Camel» en 2020, pero nada es tan cercano o brillante como una vaca, lo que dificulta la comparación. Metzger describe a la vaca como un «evento de Rosetta Stone» que puede ser útil para explicar más de estas supernovas fallidas. «Es un evento cercano que esperamos comprender», dice. «Y si eso nos dice que se trata de un agujero negro, entonces cada vez que veamos un FBOT en el universo distante, sabremos que se formó un agujero negro».