Los astrónomos pueden haber descubierto un nuevo tipo de historia de supervivencia:una estrella que tenía un cepillo con un agujero negro gigante y vivió para contarlo a través de exclamaciones de rayos X.

Los datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la ESA revelaron el relato que comenzó con una estrella gigante roja vagando demasiado cerca de un agujero negro supermasivo en una galaxia a unos 250 millones de años luz de la Tierra. El agujero negro, ubicado en una galaxia llamada GSN 069, tiene una masa de aproximadamente 400, 000 veces la del sol, poniéndolo en el extremo pequeño de la escala de los agujeros negros supermasivos.

Una vez que el gigante rojo fue capturado por la gravedad del agujero negro, las capas externas de la estrella que contienen hidrógeno se quitaron y se deslizaron hacia el agujero negro, dejando atrás el núcleo de la estrella, conocida como enana blanca.

"En mi interpretación de los datos de rayos X, la enana blanca sobrevivió, pero no se escapó, "dijo Andrew King de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, quien realizó este estudio. "Ahora está atrapado en una órbita elíptica alrededor del agujero negro, haciendo un viaje una vez cada nueve horas ".

Mientras la enana blanca hace su órbita casi tres veces al día, el agujero negro arranca material en su aproximación más cercana (no más de 15 veces el radio del horizonte de eventos, el punto de no retorno, lejos del agujero negro). El detrito estelar entra en un disco que rodea el agujero negro y libera una ráfaga de rayos X que Chandra y XMM-Newton pueden detectar. Además, King predice que las ondas gravitacionales serán emitidas por el agujero negro y el par de enanas blancas, especialmente en su punto más cercano.

¿Cuál sería el futuro de la estrella y su órbita? El efecto combinado de las ondas gravitacionales y un cambio en el tamaño de la estrella a medida que pierde masa debería hacer que la órbita se vuelva más circular y crezca en tamaño. La tasa de pérdida de masa se ralentiza constantemente, al igual que el aumento de la distancia entre la enana blanca y el agujero negro.

"Se esforzará por escapar, pero no hay escapatoria. El agujero negro se lo comerá cada vez más lentamente, pero nunca te detengas "dijo King." En principio, esta pérdida de masa continuaría hasta e incluso después de que la enana blanca se redujera a la masa de Júpiter, en aproximadamente un billón de años. ¡Esta sería una forma notablemente lenta y complicada para que el universo creara un planeta! "

Los astrónomos han encontrado muchas estrellas que han sido completamente destrozadas por encuentros con agujeros negros (los llamados eventos de interrupción de las mareas), pero hay muy pocos casos reportados de cuasi accidentes, donde probablemente sobrevivió la estrella.

Los encuentros de roce como este deberían ser más comunes que las colisiones directas dadas las estadísticas de patrones de tráfico cósmico, pero fácilmente se pueden pasar por alto por un par de razones. Primero, puede ser más masivo estrella superviviente demasiado tiempo para completar una órbita alrededor de un agujero negro para que los astrónomos vean estallidos repetidos. Otro problema es que los agujeros negros supermasivos que son mucho más masivos que el de GSN 069 pueden tragarse directamente una estrella en lugar de que la estrella caiga en órbitas donde periódicamente pierden masa. En estos casos, los astrónomos no observarían nada.

"En términos astronómicos, este evento solo es visible para nuestros telescopios actuales durante un corto tiempo, aproximadamente 2, 000 años, "dijo King." Así que, a menos que tuviéramos una suerte extraordinaria de haber atrapado a este, puede haber muchos más que nos faltan. Tales encuentros podrían ser una de las principales formas en que los agujeros negros del tamaño del GSN 069 crezcan ".

King predice que la enana blanca tiene una masa de solo dos décimas de la masa del Sol. Si la enana blanca era el núcleo de la gigante roja que estaba completamente despojada de su hidrógeno, entonces debería ser rico en helio. El helio habría sido creado por la fusión de átomos de hidrógeno durante la evolución del gigante rojo.

"Es notable pensar que la órbita, se podría inferir la masa y composición de una pequeña estrella a 250 millones de años luz de distancia, "dijo King.

King hizo una predicción basada en su escenario. Debido a que la enana blanca está tan cerca del agujero negro, Los efectos de la Teoría de la Relatividad General significan que la dirección del eje de la órbita debe oscilar, o "preceso". Este bamboleo debe repetirse cada dos días y puede detectarse con observaciones suficientemente largas.