Descubren el eslabón perdido entre las estrellas de neutrones y los agujeros negros

Por primera vez se ha obtenido evidencia observacional directa del proceso estelar que produce estrellas de neutrones y agujeros negros. A partir de una supernova que explotó en una galaxia cercana, los astrónomos observaron el surgimiento de algo con las características de un objeto extremadamente compacto, que puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro, pero el hallazgo confirma finalmente que el colapso del núcleo de estrellas masivas produce los objetos más densos del Universo.

Un nuevo estudio publicado en la revista Nature ha confirmado que las supernovas dan lugar a agujeros negros o estrellas de neutrones: aunque ya se sabía que la muerte de estrellas de gran masa derivaba en objetos increiblemente densos, esta es la primera verificación directa de este proceso cósmico.

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Utilizando datos del Very Large Telescope (VLT) y el New Technology Telescope (NTT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), un equipo de científicos pudo observar las secuelas de la explosión de una supernova en una galaxia cercana, descubriendo evidencias directas del misterioso objeto compacto generado tras el evento.

Dos destinos para una supernova

Según una nota de prensa, los astrónomos explicaron que cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas, colapsan bajo su propia gravedad de una forma tan rápida que se produce una violenta explosión, conocida como supernova.

Los científicos sostienen desde hace mucho tiempo que luego de las supernovas solo queda el núcleo ultradenso o remanente compacto de la estrella colapsada. En función de la cantidad de masa que poseía la estrella, el remanente compacto se transformará en una estrella de neutrones o un agujero negro: el nuevo estudio confirma esta teoría y acumula evidencias del eslabón perdido entre las supernovas y los objetos que producen.

Vale recordar que una estrella de neutrones es un objeto tan denso que una simple cucharada de su material pesaría alrededor de un billón de kilogramos en nuestro planeta. En tanto, un agujero negro es un objeto del que nada puede escapar, ni siquiera la luz.

Observación directa

Distintos eventos pasados habían sugerido la existencia de esta cadena de acontecimientos, como el hallazgo de una estrella de neutrones dentro de la Nebulosa del Cangrejo, una nube de gas que quedó tras la explosión de una estrella hace alrededor de mil años. 

Sin embargo, nunca antes se había observado este proceso en tiempo real, eliminando la posibilidad de obtener evidencia directa de que una supernova dejara un remanente compacto. "En nuestro trabajo, hemos logrado establecer un vínculo directo", indicó en el comunicado el científico Ping Chen, investigador del Instituto Weizmann de Ciencias (Israel) y autor principal del estudio.

Los investigadores descubrieron que la supernova SN 2022jli, en el brazo espiral de la cercana galaxia NGC 157, ubicada a 75 millones de años luz de distancia de la Tierra, presenta un comportamiento inusual. Tanto el equipo de Chen como otro estudio liderado por Thomas Moore, investigador de la Universidad de Queen's de Belfast (Irlanda del Norte), analizaron las secuelas de esta explosión y descubrieron que tenía características únicas.

Oscilaciones en la luz

SN 2022jli es muy peculiar: a medida que el brillo general de la supernova disminuye, no lo hace suavemente como en el resto de los casos observados, sino que oscila hacia arriba y hacia abajo cada aproximadamente 12 días.

A partir de estos datos, los cientificos concluyeron que este comportamiento únicamente es posible si SN 2022jli es la expresión de un sistema binario: una estrella de neutrones o un agujero negro generado luego de la supernova que interactúa con otro objeto masivo, produciendo las extrañas oscilaciones en la luz. La unión de toda esta información, casi como si se tratara de las piezas de un rompecabezas, ha arrojado luz sobre los fenómenos ligados a estos sorprendentes objetos cósmicos.

Referencia

A 12.4-day periodicity in a close binary system after a supernova. Ping Chen et al. Nature (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06787-x