La impresión de este artista muestra una estrella similar al sol cerca de un agujero negro supermasivo que gira rápidamente, con una masa de aproximadamente 100 millones de veces la masa del sol, en el centro de una galaxia distante. Su gran masa desvía la luz de las estrellas y el gas que hay detrás. A pesar de ser mucho más masivo que la estrella, el agujero negro supermasivo tiene un horizonte de sucesos que es sólo 200 veces más grande que el tamaño de la estrella. Su rápida rotación ha cambiado su forma a una esfera achatada. La atracción gravitacional del agujero negro supermasivo desgarra la estrella en un evento de interrupción de las mareas. En el proceso, la estrella estaba "espaguetizada" y los choques en los escombros que chocaban, así como el calor generado en la acreción, llevaron a un estallido de luz. Crédito:ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser
En 2015, La encuesta automatizada de All Sky para SuperNovae (ASAS-SN) detectó un evento, llamado ASASSN-15lh, que se registró como la supernova más brillante de todos los tiempos, y se clasificó como una supernova superluminosa, la explosión de una estrella extremadamente masiva al final de su vida. Era dos veces más brillante que el poseedor del récord anterior, y en su punto máximo era 20 veces más brillante que la salida de luz total de toda la Vía Láctea.
Un equipo internacional, dirigido por Giorgos Leloudas en el Instituto de Ciencias Weizmann, Israel, y el Centro de Cosmología Oscura, Dinamarca, ha realizado observaciones adicionales de la galaxia distante, a unos 4 mil millones de años luz de la Tierra, donde tuvo lugar la explosión y han propuesto una nueva explicación para este extraordinario evento.
"Observamos la fuente durante 10 meses después del evento y llegamos a la conclusión de que es poco probable que la explicación se encuentre en una supernova extraordinariamente brillante. Nuestros resultados indican que el evento probablemente fue causado por un agujero negro supermasivo que giraba rápidamente mientras destruía un agujero negro de baja masa estrella, "explica Leloudas.
En este escenario, las fuerzas gravitacionales extremas de un agujero negro supermasivo, ubicado en el centro de la galaxia anfitriona, desgarró una estrella similar al Sol que se acercó demasiado, un llamado evento de interrupción de las mareas, algo hasta ahora solo se ha observado unas 10 veces. En el proceso, la estrella estaba "espaguetizada" y los choques en los escombros que chocaban, así como el calor generado en la acreción, llevaron a un estallido de luz. Esto le dio al evento la apariencia de una explosión de supernova muy brillante, a pesar de que la estrella no se habría convertido en una supernova por sí sola, ya que no tenía suficiente masa.
El equipo basó sus nuevas conclusiones en observaciones de una selección de telescopios, tanto en el suelo como en el espacio. Entre ellos se encontraba el Very Large Telescope del Observatorio Paranal de ESO, el Telescopio de Nueva Tecnología en el Observatorio La Silla de ESO y el Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA. Las observaciones con el NTT se realizaron como parte del Estudio espectroscópico público de objetos transitorios de ESO (PESSTO).
"Hay varios aspectos independientes de las observaciones que sugieren que este evento fue de hecho una interrupción de las mareas y no una supernova superluminosa, "explica el coautor Morgan Fraser de la Universidad de Cambridge, Reino Unido (ahora en University College Dublin, Irlanda).
En particular, los datos revelaron que el evento pasó por tres fases distintas durante los 10 meses de observaciones de seguimiento. En general, estos datos se parecen más a lo que se espera de una interrupción de las mareas que a una supernova superluminosa. Un rebrillo observado en luz ultravioleta, así como un aumento de temperatura, reducen aún más la probabilidad de un evento de supernova. Es más, la ubicación del evento:un rojo, galaxia masiva y pasiva:no es el hogar habitual de una explosión de supernova superluminosa, que normalmente aparecen en azul, galaxias enanas formadoras de estrellas.
La representación de un artista de un agujero negro supermasivo que giraba rápidamente rodeaba las sobras giratorias de una estrella que fue destrozada por las fuerzas de marea del agujero negro. Crédito:ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser
Aunque el equipo dice que una fuente de supernova es, por lo tanto, muy poco probable, aceptan que un evento clásico de interrupción de las mareas tampoco sería una explicación adecuada para el evento. Miembro del equipo Nicholas Stone de la Universidad de Columbia, ESTADOS UNIDOS, elabora:"El evento de interrupción de las mareas que proponemos no puede explicarse con un agujero negro supermasivo no giratorio. Argumentamos que ASASSN-15lh fue un evento de interrupción de las mareas que surgió de un tipo muy particular de agujero negro".
La masa de la galaxia anfitriona implica que el agujero negro supermasivo en su centro tiene una masa de al menos 100 millones de veces la del Sol. Un agujero negro de esta masa normalmente no podría interrumpir las estrellas fuera de su horizonte de eventos, el límite dentro del cual nada puede escapar de su atracción gravitacional. Sin embargo, si el agujero negro es de un tipo particular que gira rápidamente (el llamado agujero negro de Kerr), la situación cambia y este límite ya no se aplica.
"Incluso con todos los datos recopilados, no podemos decir con un 100% de certeza que el evento ASASSN-15lh fue un evento de interrupción de las mareas, ", concluye Leloudas." Pero es, con mucho, la explicación más probable ".
Esta investigación se presentó en un artículo titulado "El transitorio superluminoso ASASSN-15lh como un evento de interrupción de las mareas de un agujero negro de Kerr", por G. Leloudas et al. aparecer en el nuevo Astronomía de la naturaleza revista.
