Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, astrónomos registraron en detalle los momentos finales de una estrella cuando es engullida por un agujero negro.

Los agujeros negros son recolectores, no cazadores. Yacen al acecho hasta que pasa una estrella desventurada. Cuando la estrella se acerca lo suficiente, el agarre gravitatorio del agujero negro lo destroza violentamente y devora sus gases mientras expulsa una intensa radiación. Esto se denomina 'evento de interrupción de marea'.

Existe un equilibrio entre la gravedad del agujero negro que atrae la materia estelar y la radiación que expulsa la materia. En otras palabras, los agujeros negros son comedores desordenados. Los astrónomos están utilizando el Hubble para descubrir los detalles de lo que sucede cuando una estrella descarriada se sumerge en el abismo gravitacional.

Hubble no puede fotografiar de cerca el caos del evento de marea AT2022dsb, ya que la estrella masticada está a casi 300 millones de años luz de distancia en el centro de la galaxia ESO 583-G004. Pero los astrónomos utilizaron la poderosa sensibilidad ultravioleta del Hubble para estudiar la luz de la estrella triturada, que incluye hidrógeno, carbono y más. La espectroscopia proporciona pistas forenses sobre el homicidio del agujero negro.

Los astrónomos han detectado alrededor de 100 eventos de interrupción de marea alrededor de los agujeros negros utilizando varios telescopios. La NASA informó recientemente que varios de sus observatorios espaciales de alta energía detectaron otro evento de interrupción de mareas de agujeros negros el 1 de marzo de 2021, y sucedió en otra galaxia. A diferencia de las observaciones del Hubble, los datos se recolectaron en luz de rayos X de una corona extremadamente caliente alrededor del agujero negro que se formó después de que la estrella ya se desgarró.

“Sin embargo, todavía hay muy pocos eventos de marea que se observan en luz ultravioleta dado el tiempo de observación. Esto es realmente desafortunado porque hay mucha información que se puede obtener de los espectros ultravioleta”, dijo en un comunicado Emily Engelthaler del Centro de Astrofísica.

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Observaciones de un raro evento en astronomía han revelado los procesos magnéticos que permiten que se forme una estrella masiva.

La guardería estelar donde tiene lugar la acción, llamada BYF 73, no es la típica nube de formación estelar. Es relativamente pequeña, pero en su núcleo central hay una estrella joven que tiene el récord de la tasa más alta conocida de acumulación de masa protoestelar, el proceso por el cual una estrella en crecimiento acumula masa del material que la rodea.

Usando el ya retirado telescopio arotransportado SOFIA y otro observatorio, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, Peter Barnes, científico investigador del Instituto de Ciencias Espaciales en Boulder, Colorado, y su equipo examinaron los campos magnéticos dentro de esta nube en medio de la formación estelar en curso.

El estudio de la orientación de los campos magnéticos puede arrojar luz sobre su papel en la formación de estrellas masivas, una cuestión de larga data. Las estrellas masivas se forman a través de un proceso diferente al de sus contrapartes más promedio, confiando en un intercambio continuo de material con su entorno, en lugar de acumular masa de un disco de materia circundante.

UN 'MONSTRUO ENMASCARADO'

Investigaciones anteriores de ALMA habían demostrado que dentro del núcleo de BYF 73 se encuentra un “monstruo enmascarado”: una sola protoestrella, MIR 2, que tiene aproximadamente 1300 veces la masa del Sol y es responsable de aproximadamente la mitad de la producción de energía de la región. Estos valores de ALMA sitúan a MIR 2 en las primeras etapas de la formación de estrellas masivas, con una edad de alrededor de 40 000 años; en escalas de tiempo humanas, comenzó a formarse en algún momento después de la llegada de los humanos a Australia.

“Es emocionante porque MIR 2 parece ser muy joven, y las estrellas masivas evolucionan muy rápidamente según los estándares astronómicos y son muy raras, lo que hace que sus primeras etapas sean fáciles de perder”, dijo Barnes en un comunicado.

Los datos de SOFIA y ALMA ofrecen alta resolución y sensibilidad en sus respectivos rangos de longitud de onda, lo que permite a Barnes y su equipo mapear la polarización de los granos de polvo en BYF 73. Esto ayudó a los investigadores a determinar la relación entre el campo magnético de la nube y la densidad del gas, y lo que eso podría significar para la formación de MIR 2.

Los investigadores encontraron que tanto la fuerza del campo magnético como la densidad del gas están en el extremo superior del rango típico de las nubes con formación de estrellas, pero la relación entre las dos escalas es la esperada. Esto significa que lo que está sucediendo en BYF 73 no es necesariamente algo único, simplemente es masivo, y su densidad monstruosa en comparación con su pequeño tamaño puede ayudar a los astrónomos a descubrir un umbral necesario para que la gravedad tome el control y permita que se formen estrellas.

La gravedad es la única fuerza responsable de la formación de estrellas, pero el campo magnético inusualmente fuerte en BYF 73 podría estar actuando en oposición, evitando que se formen estrellas de menor masa hasta que la gravedad sea lo suficientemente fuerte como para formar un monstruo.

“El descubrimiento original de la entrada masiva de material [en MIR 2] fue muy emocionante, ya que se conocían muy pocos ejemplos de protoestrellas de mayor masa. A partir de ese momento, BYF ha sido el regalo que sigue dando”, dijo Barnes.

MIR 2 aún se encuentra en las primeras etapas de formación de una estrella masiva, y las sinergias entre los estudios de campo magnético de SOFIA y ALMA han ayudado a aclarar los factores que intervienen en el proceso. “Sin sus descubrimientos, el BYF 73 y el MIR 2 dentro de él seguirían siendo un verdadero desafío”, dijo Barnes.

SOFIA fue un proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Alemana (DLR).

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Las estrellas del cúmulo globular NGC 6440 lucen como un enjambre reluciente de abejas zumbantes en esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA.

El cúmulo se encuentra a unos 28.000 años luz de distancia en la constelación de Sagitario, el Arquero.

Los cúmulos globulares como NGC 6440 son colecciones de estrellas más o menos esféricas y compactas que viven en las afueras de las galaxias. Contienen cientos de miles a millones de estrellas que en promedio están separadas por un año luz, pero pueden estar tan juntas como el tamaño de nuestro sistema solar, informa la NASA.

Los datos utilizados para crear esta imagen provienen de cinco programas de observación diferentes del Hubble, cuatro de los cuales se centraron en las propiedades de los púlsares. Los púlsares son estrellas de neutrones giratorias altamente magnetizadas que emiten un haz de radiación electromagnética desde sus polos magnéticos.

Para nosotros, ese rayo aparece como un breve estallido o pulso a medida que la estrella gira. Los púlsares giran extremadamente rápido. Los astrónomos han registrado el púlsar más rápido con 716 rotaciones por segundo, pero teóricamente un púlsar podría rotar tan rápido como 1.500 rotaciones por segundo antes de que pierda energía lentamente o se rompa.

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