Es posible que finalmente hayas visto una estrella convertirse en un agujero negro.

Por primera vez, los investigadores han observado una muerte estelar ante sus ojos: una supernova y un agujero negro en formación o una estrella de neutrones.

Los científicos lo llaman la vaca AT2018, pero, por supuesto, no funciona. El nombre simplemente se elige basándose en una convención de nomenclatura aleatoria de tres letras. Pero a medida que avanza la supernova, ciertamente es un tipo de supernova enorme y extremadamente inusual, nunca antes visto (si es que realmente lo es, lo cual aún no está confirmado).

“Era rápido, azul y brillante”, dice Regis Cartier, un investigador que observó a la vaca con el Telescopio de Investigación Astrofísica del Sur SOAR en Chile. “Renuncié a todo lo que estaba haciendo”. La explosión estelar no solo fue extremadamente brillante, sino que también iluminó instrumentos científicos en el espectro electromagnético.

Visto por primera vez el 16 de junio del año pasado, los resultados de las observaciones se acaban de anunciar en la 233ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle.

La vaca fue observada y nombrada por primera vez por Stephen Smartt, un astrónomo de la Queen’s University de Belfast, mientras analizaba datos de dos telescopios de seguimiento de asteroides ATLAS en Hawai. Su equipo envió una alerta a la comunidad astronómica al día siguiente. Pronto, varios observatorios de todo el mundo magnificaron el evento inusual, con el mejor espíritu de un campo muy nuevo conocido como astronomía de mensajes múltiples. Desde hace unos tres años, los científicos han renunciado a cualquier observación no urgente y han coordinado su investigación cada vez que sucede algo espectacular en el universo.

Como resultado, la vaca fue rastreada por numerosos telescopios diferentes que escanean el cielo desde ondas de radio de baja energía hasta luz visible, rayos X y radiación gamma de muy alta energía, lo que llevó a una gran cantidad de trabajo académico. “Fue un poco complicado ver quién podía publicar sus resultados primero”, dice el astrónomo de Caltech Brian Grefenstette, científico de NuSTAR del telescopio de la NASA y coautor de uno de los artículos. “Hemos incluido teóricos, así como observadores de radio, ópticos y rayos X … para asegurarnos de tener una imagen completa de lo que está sucediendo en la fuente”.

Además de los dos telescopios ATLAS, los veteranos gemelos Keck, también de Hawai, rotaron en acción, junto con un telescopio en La Palma, una de las Islas Canarias en España, y algunos otros instrumentos, centrándose en el día del evento, semanas. y meses.

Los investigadores todavía están tratando de entender qué es exactamente (o era) la vaca. La teoría principal es que fuimos testigos del colapso de una estrella en acción, formando un agujero negro o una estrella de neutrones, una especie de cadáver estelar superdenso, hace 200 millones de años. Y sucedió en la constelación (relativamente) cercana de Hércules, en el borde de una galaxia enana allí.

Cuando una estrella masiva muere, su núcleo implosiona y provoca una explosión brillante: una supernova. El núcleo colapsa en un agujero negro o en una estrella de neutrones. Sin embargo, esta es una teoría, y Vaca podría ser la prueba más directa de cómo ocurre tal evento.

Se han observado supernovas desde el año 185 d. C., cuando los astrónomos chinos registraron sus observaciones de una “estrella invitada”. El término supernova fue acuñado por el astrónomo suizo Fritz Zwicky en 1934. Hasta la fecha, los científicos han clasificado siete tipos diferentes de supernovas (tipo 1a, 1b, 1c, II, III, IV y V), pero la vaca es diferente. En primer lugar, el evento fue inusualmente brillante: de 10 a 100 veces más brillante que la típica explosión de una estrella en explosión. También alcanzó su brillo máximo en solo unos días, mientras que las supernovas típicas pueden durar semanas y la luz visible de la vaca desapareció en solo 16 días; la supernova observada en el año 185 d.C., por ejemplo, duró al menos ocho meses.

Al principio, Smartt y sus colegas recopilaron en gran medida datos ópticos, que dirigieron un equipo dirigido por Daniel Perley, astrofísico de la Universidad John Moores en Liverpool, para sugerir que el evento fue cuando un agujero negro rompió una estrella. Esto se conoce como perturbación de las mareas.

Pero pronto los datos sobre otras longitudes de onda comenzaron a caer. La astrónoma Anna Ho del Instituto de Tecnología de California y autora principal de un artículo aceptado en el Astrophysical Journal comenzó a observar a la vaca en la radio. Primero, usó (remotamente) la matriz submilimétrica en Hawai y luego, la matriz Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) en Chile. La radiación de longitud de onda corta de Vaca que ALMA asumió continuó durante semanas, a diferencia de una supernova típica, lo que permitió al equipo observar el fenómeno durante 80 días.

Esto indica, dice Ho, la presencia de una especie de motor central: un agujero negro recién nacido que recolecta materia o una estrella de neutrones que gira rápidamente y fuertemente magnetizada. “No hubo una sola liberación de energía en una explosión, por lo que tiene que haber algún tipo de producción continua de energía”, agrega Ho.

Otro equipo, dirigido por Raffaella Margutti, astrofísica de la Universidad Northwestern, llegó a la misma conclusión. Los investigadores espiaron a la vaca en busca de rayos X con NuSTAR y los telescopios espaciales INTEGRAL y ondas de radio de la Agencia Espacial Europea utilizando el Very Large Array del Observatorio Nacional de Radioastronomía.

En un artículo que también aparecerá en el Journal of Astrophysics, el equipo de Margutti dice que el evento se ha recalentado desde adentro, lo que indica algo que lo alimenta desde adentro y se hace eco de los descubrimientos de Ho. Por lo general, hay muchos elementos pesados ​​producidos durante una explosión estelar (las cosas que componen las cosas como los humanos y nuestra Tierra) que bloquean el motor central, pero esta vez, extrañamente, hubo alrededor de 10 veces menos escombros de lo esperado, aproximadamente una décima parte de la masa de nuestro sol. ¿Por qué? “Este es un tema que todavía está en debate”, dice Grefenstette. “Pero este es un campo completamente nuevo. Entonces, esperamos que en el futuro veamos más eventos como Cow, que pueden ayudarnos a darnos cuenta de lo que realmente está sucediendo. “

A partir del análisis de luz visible, los científicos pudieron estimar la composición y velocidad del material evacuado por la vaca AT2018, mientras que los datos radiográficos y radiográficos les ayudaron a calcular las densidades del material y la presencia de motores internos. “Este es un excelente ejemplo de astronomía de múltiples longitudes de onda”, dijo David Clements, un lector de astrofísica en el Imperial College de Londres que no participó en ninguno de los periódicos. “Tiraron todo lo que tenían y esperaban que algo de eso los llevara a respuestas más claras”.

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