En el año 2019, un equipo de astrónomos de la Universidad de California en Berkeley tuvo la ocasión de observar el ejemplo más cercano hasta ahora de una estrella triturada, o ‘espaguetizada’, por un agujero negro supermasivo. El término ‘espaguetizar’ es una forma coloquial de describir lo que le sucede a la materia cuando es tragada por uno de estos oscuros objetos. La gravedad del agujero negro es tal que la materia ‘adelgaza’ hasta convertirse en un fino filamento, un espagueti, que finalmente cae dentro del agujero negro.

La animación muestra una estrella experimentando una ‘espaguetización’ mientras es succionada por un agujero negro supermasivo durante un ‘evento de disrupción de marea’ ESO/M. KORNMESSER

Se trataba de una estrella similar al Sol, y el agujero negro que la destruyó, a 215 millones de años luz de la Tierra, era un millón de veces más masivo. Gracias a su relativa cercanía, los científicos pudieron examinar la luz de la estrella en el momento de su muerte, en concreto la polarización de esa luz. Y gracias a eso pudieron averiguar qué fue lo que sucedió justo después de que la estrella fuera desgarrada por las poderosas fuerzas de marea gravitatoria.

Sin embargo, en este caso particular algo intrigaba a los científicos. A diferencia de lo que sucede normalmente, esta vez no consiguieron detectar las potentes emisiones de rayos X provocados por la estrella desgarrada.

Ahora, en un artículo recién publicado en ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’, los investigadores sugieren que una gran parte del material de la desdichada estrella fue expulsado a una velocidad muy alta, de hasta 10.000 km/s (unos 35,5 millones de km por hora), formando una nube esférica de gas que bloqueó la mayor parte de las emisiones de alta energía producidas cuando el agujero negro devoró el resto de la estrella.

Estudios anteriores de la explosión, denominada AT2019qiz, ya habían revelado que gran parte de la materia de la estrella había sido expulsada por los fuertes vientos generados por el agujero negro. Sin embargo, nuevos datos sobre la polarización de la luz cuando el evento estaba en su punto más brillante indican que lo más probable es que la nube fuera esféricamente simétrica.

Según Alex Filippenko, coautor del artículo, «esta es la primera vez que alguien ha deducido la forma de la nube de gas alrededor de una estrella espaguetizada por mareas gravitatorias».

El hallazgo explica la razón por la que los astrónomos no detectaron radiación de alta energía durante el evento, como sucede en las decenas de casos similares observados hasta ahora: los rayos X, generados por el material violentamente arrancado de la estrella, que es arrastrado a un disco de acreción alrededor del agujero negro antes de caer en él, quedaron ocultos a la vista por el material de la estrella expulsado por los poderosos vientos del agujero negro.

Expulsada lejos

«Esta observación -explica Kishore Patra, autor principal del estudio- descarta una clase de soluciones que se han propuesto teóricamente y nos da una restricción más fuerte sobre lo que sucede con el gas alrededor de un agujero negro. La gente ha estado viendo otra evidencia de viento proveniente de estos eventos, y creo que este estudio de polarización definitivamente fortalece esa evidencia, en el sentido de que no obtendrías una geometría esférica sin tener una cantidad suficiente de viento. El hecho interesante aquí es que una fracción significativa del material de la estrella que está girando en espiral hacia adentro finalmente no cae en el agujero negro, sino que es expulsada lejos de él».

Un segundo conjunto de observaciones el 6 de noviembre, 29 días después de la observación de octubre, reveló que la luz estaba ligeramente polarizada, alrededor del 1 %, lo que sugiere que la nube había adelgazado lo suficiente como para revelar la estructura gaseosa asimétrica alrededor del agujero negro.

«Los estudios de polarización son muy desafiantes – añade Patra- y muy pocas personas en todo el mundo conocen la técnica lo suficiente como para utilizarla. Por lo tanto, este es un territorio desconocido para los eventos de interrupción de marea».

Los investigadores calcularon que la luz polarizada se emitió desde la superficie de una nube esférica con un radio de aproximadamente 100 unidades astronómicas, es decir, 100 veces más lejos de la estrella que la Tierra del Sol, separadas por una distancia de 150 millones de km.

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