Detectan el estallido provocado por un agujero negro al engullir una estrella
- La explosión cósmica alcanzó su máximo brillo en tan solo 4 días en una pequeña galaxia situada a 500 millones de años luz
- El equipo liderado por Claudia Gutiérrez, investigadora del IEEC en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), ha utilizado el Gran Telescopio Canarias (GTC) y el Telescopio Óptico Nórdico (NOT), en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en La Palma
- Los detalles de este estallido extraordinario se han publicado en The Astrophysical Journal
Leyenda: Recreación del estallido, identificado como CSS161010, en que un pequeño agujero negro engulle a una estrella.
Créditos: Gabriel Pérez (IAC).
Un equipo científico internacional ha logrado captar un estallido cósmico excepcionalmente rápido y brillante en una pequeña galaxia situada a 500 millones de años luz. Este hallazgo, liderado por Claudia Gutiérrez, investigadora del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), se publica hoy en un estudio de la revista especializada The Astrophysical Journal.
El estallido, identificado como CSS161010, alcanzó el máximo brillo en tan solo 4 días y descendió a la mitad en apenas 2,5 días, lo que supuso que tanto su descubrimiento como las observaciones posteriores a su evolución se convirtieran en un hito científico y en un desafío para el equipo investigador.
El evento CSS161010 fue descubierto por el Catalina Real-Time Transient Survey, con una detección anterior del All-Sky Automated Survey for SuperNovae. Su posterior seguimiento, que permitió su caracterización, se realizó con el Gran Telescopio Canarias (GTC) y el Telescopio Óptico Nórdico (NOT), ambos instalados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ubicado en el municipio de Garafía en La Palma.
Este tipo de fenómenos cósmicos de rápida evolución son muy difíciles de estudiar debido a su naturaleza. Sin embargo, las técnicas modernas y los instrumentos más avanzados permiten estudiarlos gracias a la mejora en el campo de visión y a la capacidad para captar imágenes de alta resolución de los telescopios empleados.
Hasta la fecha, sólo se han detectado una decena de explosiones cósmicas con estas características en cuanto a brillo y evolución, pero su origen sigue siendo un completo misterio. Sin embargo, el equipo de investigadores liderados por Claudia Gutiérrez considera que, por primera vez, las propiedades espectrales únicas de CSS161010 dan pistas importantes sobre su origen físico y su análisis sugiere que en realidad se trata de la imagen resultante de un pequeño agujero negro engullendo una estrella.
«Nunca habíamos encontrado un perfil de línea de hidrógeno tan desplazado hacia el azul. Esta característica era a la vez sorprendente e intrigante, lo que nos impulsó a investigar posibles conexiones con la galaxia donde se produjo el evento», cuenta Gutiérrez.
Esta es la conclusión a la que se llegó tras encontrar líneas anchas de hidrógeno en el análisis, que mostraban velocidades muy altas (de hasta el 10% de la velocidad de la luz) y una evolución sin precedentes. Dos meses después del inicio del estallido, el brillo del objeto había disminuido 900 veces con respecto a su máximo. Sorprendentemente, los espectros captados por el Gran Telescopio Canarias en esta época revelaron que todos los perfiles de líneas de hidrógeno seguían estando desplazados hacia el azul, lo que en astrofísica significa que se están acercando hacia nosotros a velocidades extremadamente altas. Esto indicaría una fuerte salida de gas, algo completamente imprevisto en fenómenos como el de una supernova.
«Nunca habíamos encontrado un perfil de línea de hidrógeno tan desplazado hacia el azul. Esta característica era a la vez sorprendente e intrigante, lo que nos impulsó a investigar posibles conexiones con la galaxia donde se produjo el evento», cuenta Gutiérrez.
En busca de agujeros negros de masa intermedia
El estallido tuvo lugar en una galaxia diminuta que contiene una masa de estrellas unas 400 veces inferior a la de nuestra Vía Láctea. Por tanto, si la galaxia alberga un agujero negro masivo, su masa también debe ser pequeña, lo que corresponde a un agujero negro de masa intermedia.
«Hasta ahora, este tipo de agujeros negros han sido extremadamente difíciles de identificar y los astrónomos solo conocen un número muy pequeño de casos confirmados», explica el profesor Seppo Mattila, de la Universidad de Turku (Finlandia), uno de los autores principales del trabajo. «Identificar y caracterizar los agujeros negros de masa intermedia es esencial para comprender las vías de formación y la evolución de los agujeros negros. De hecho, son los componentes fundamentales de los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias, y se ha observado que existen incluso en el Universo primitivo», añade el profesor Mattila.
El profesor Peter Lundqvist, de la Universidad de Estocolmo y también parte de este equipo, concluye: «La desintegración de una estrella que se acercó demasiado al agujero negro de masa intermedia revela el agujero negro, que de otro modo estaría en reposo. Es probable que haya otros agujeros negros de este tipo en otras galaxias enanas, y necesitamos seguir la pista de sucesos similares a CSS161010 para poder determinar con más precisión las propiedades de estos agujeros negros».
Nota de prensa realizada en colaboración con el Instituto de Ciencias del Espacio.
Más información
Esta investigación se presenta en un artículo titulado «CSS161010: A Luminous, Fast Blue Optical Transient with Broad Blueshifted Hydrogen Lines», de C. P. Gutiérrez et al., que aparecerá en la revista The Astrophysical Journal el 11 de diciembre de 2024. DOI:10.3847/1538-4357/ad89a5.
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Sobre el IEEC
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