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Un equipo de astrónomos registró el proceso completo en el que una estrella masiva desaparece de la vista para transformarse de forma directa en un agujero negro. El fenómeno ocurrió en la galaxia de Andrómeda y desafía la expectativa científica común, ya que el astro no culminó su vida con la habitual explosión de supernova.
La estrella, identificada como M31-2014-DS1, se sitúa a unos 2,5 millones de años luz de la Tierra. El grupo de expertos, bajo el liderazgo de Kishalay De, investigador del Instituto Flatiron de la Fundación Simons, analizó datos recolectados entre los años 2005 y 2023 por diversos telescopios espaciales y terrestres.
Este hallazgo ofrece el registro observacional más completo hasta la fecha sobre el nacimiento de un agujero negro de origen estelar. Según los resultados que publicó la revista Science, el núcleo de la estrella colapsó de manera repentina, mientras sus capas externas fueron expulsadas de forma lenta y turbulenta.
“Este es solo el comienzo de la historia”, afirmó Kishalay De sobre la relevancia del descubrimiento. El autor principal del estudio señaló que la luz de los restos de polvo que rodean al nuevo agujero negro será visible durante décadas para instrumentos de alta sensibilidad como el Telescopio James Webb.
Esto se debe a que “seguirá desvaneciéndose muy lentamente”, según detalló Kishalay De en un comunicado. “Y esto podría acabar siendo un referente para entender cómo se forman los agujeros negros estelares en el universo”, agregó.
El registro histórico del astro revela que su brillo infrarrojo aumentó en 2014 para luego atenuarse de forma drástica en 2016. Para 2022 y 2023, la estrella ya era prácticamente invisible en el espectro óptico, con una luminosidad que representa apenas una diezmilésima parte de su brillo original.
Kishalay De comparó la magnitud del evento con un escenario hipotético en nuestra propia galaxia. “Imagine que la estrella Betelgeuse desapareciera de repente. ¡Todo el mundo perdería la cabeza! Eso mismo ocurrió con esta estrella en Andrómeda”, aseguró el científico.
El proceso físico detrás de esta desaparición se debe a la ruptura del equilibrio entre la gravedad y la presión interna de la estrella. Cuando un astro con una masa diez veces superior a la del Sol agota su combustible, la gravedad triunfa y el núcleo se comprime hasta formar una densa estrella de neutrones.
En la mayoría de los casos, la emisión de neutrinos genera una onda de choque que despedaza la estrella en una supernova. Sin embargo, si esta onda falla en su intento por expulsar el material, la teoría sugiere que la materia vuelve a caer sobre el centro y crea un agujero negro, tal como sucedió en este evento extraordinario.
La investigación destaca que la convección, un proceso derivado de las diferencias de temperatura dentro del astro, evitó que toda la materia cayera de golpe al vacío. Andrea Antoni, coautora del estudio, explicó que este fenómeno provoca que el material orbite el agujero negro en lugar de ser absorbido de inmediato.
Antoni sostuvo que, debido al impulso de este material, el proceso de caída toma décadas en lugar de meses. La investigadora precisó que el gas describe una trayectoria similar a la del agua que gira alrededor de un desagüe antes de desaparecer por completo.
Este descubrimiento permitió que los científicos reinterpreten observaciones de otros objetos similares, como la estrella NGC 6946-BH1. Según Kishalay De, estos hallazgos son piezas fundamentales para armar el rompecabezas sobre qué estrellas se convierten en agujeros negros y de qué manera lo hacen.
Detrás de la investigación hay científicos de la Fundación Simons -del Instituto Tecnológico de Massachusetts- y de las universidades estadounidenses de Harvard, Princeton y Columbia, entre otros.
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