Destellos que se desvanecen cerca de un agujero negro
En el centro de la mayoría de las galaxias hay un agujero negro supermasivo, un objeto con la masa de millones o miles de millones de soles. Cuando una estrella pasa demasiado cerca de un agujero negro de este tipo, las fuerzas gravitacionales pueden destrozarlo. Este fenómeno se llama alteración de las mareas. El material que cae en el agujero negro se calienta y brilla, lo que permite a los astrónomos «ver» un objeto que no emite luz por sí mismo.
Sin embargo, no todos los encuentros terminan con la destrucción total de la estrella. A veces pierde sólo una parte de su masa y permanece en órbita alrededor del agujero negro, regresando meses o años después para sobrevuelos cercanos posteriores. Cada uno de ellos genera un nuevo destello de luz. Los astrónomos conocen unos diez sistemas de repetición de este tipo, y en cuatro de ellos las explosiones posteriores son claramente más débiles.
Esto es sorprendente, porque una menor cantidad de material desgastado debería simplemente dar un brillo más débil. Sin embargo, las simulaciones mostraron algo diferente. Las fuerzas de marea del agujero negro no sólo destrozan la estrella, sino que también aceleran su giro después de cada paso. Una estrella que gira más rápido libera material de una manera más concentrada. Entonces, incluso si la estrella tiene menos masa, cede este material al agujero negro tan rápidamente como antes. ¿Qué quiere decir esto? El destello de una estrella de este tipo debería tener un brillo similar cada vez que se encuentra con un agujero negro, pero las observaciones muestran algo diferente.
La solución fue propuesta por un equipo de la Universidad de Syracuse, dirigido por un Ph.D. Ananya Bandopadhyayjunto con el investigador Benjamín Enmienda y profesor de física Eric Coughlin. La pieza que faltaba del rompecabezas era la velocidad a la que giraba la estrella antes de chocar con el agujero negro. Si al principio giraba muy rápido, los vuelos posteriores no podrán acelerarlo tanto. El tiempo de retorno del material permanece relativamente constante, por lo que la menor cantidad de masa «despojada» en realidad se traduce en un destello más débil.
La pregunta sigue siendo por qué una estrella así tiene una velocidad de giro tan alta al principio. Los científicos señalan el llamado Mecanismo de colinas. Un par de estrellas que orbitan muy juntas se acercan a un agujero negro, que desgarra el sistema. Una estrella es lanzada al espacio y la otra termina en una órbita estrecha alrededor del agujero negro.. En sistemas binarios muy compactos, las estrellas están bloqueadas por mareas, lo que significa que giran al mismo ritmo que orbitan entre sí.. Cuanto más estrecho era el sistema, más rápida tenía que ser la rotación y, por tanto, la rotación de la estrella, que luego acabó cerca del agujero negro.
El mismo mecanismo puede explicar el origen de algunas de las estrellas que orbitan alrededor de Sagitario A*, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea. Gracias al trabajo del equipo de Siracusa, dos misterios, los destellos que se desvanecen y las órbitas extremadamente estrechas de las estrellas, encontraron una explicación común en un fenómeno: la alteración de un sistema binario y la captura de una de las estrellas por un agujero negro.
