Los astrónomos han observado un evento cósmico único: una estrella siendo violentamente destrozada y consumida por un agujero negro. Este evento, designado AT2022zod, es importante porque el agujero negro involucrado parece ser un agujero negro de masa intermedia (IMBH) esquivo, una clase de objeto que ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. El descubrimiento brinda una oportunidad única para estudiar a estos “intermediarios” cósmicos en la jerarquía de los agujeros negros.
La naturaleza de los eventos de alteración de las mareas
Los eventos de perturbación de marea (TDE) ocurren cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro. La inmensa gravedad estira la estrella hasta convertirla en una fina corriente de gas, un proceso a menudo llamado “espaguetificación”. Una parte de este material cae en el agujero negro, mientras que el resto es expulsado en potentes chorros. Si bien se sabe que estos eventos ocurren cerca de agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, éste ocurrió lejos del núcleo galáctico.
Una llamarada inusual en una galaxia distante
La llamarada, detectada en octubre de 2022, se originó en la galaxia SDSS J105602.80+561214.7, a aproximadamente 1.500 millones de años luz de distancia. A diferencia de los TDE típicos, que duran cientos de días, AT2022zod desapareció en poco más de un mes. Esta corta duración, combinada con su ubicación descentrada (aproximadamente a 10.000 años luz del agujero negro supermasivo de la galaxia), sugería que el responsable era un agujero negro más pequeño, pero aún sustancial.
“La combinación de estar alojado en una galaxia elíptica, famosa por albergar grandes poblaciones de cúmulos estelares, y al mismo tiempo ser no nuclear y de corta duración, nos intrigó de que este pudiera ser uno de los esquivos agujeros negros de masa intermedia que podrían existir fuera del centro de la galaxia”, explicó Kristen Dage, líder del equipo de la Universidad de Curtin.
El misterio de los agujeros negros de masa intermedia
Los agujeros negros supermasivos pueden tener millones o miles de millones de veces la masa de nuestro sol, mientras que los agujeros negros de masa estelar suelen oscilar entre 3 y cientos de masas solares. Los IMBH llenan el vacío entre estos dos, pero siguen siendo increíblemente difíciles de encontrar. Los científicos creen que los IMBH podrían desempeñar un papel clave en el crecimiento de los agujeros negros supermasivos, pero su relativa escasez ha dificultado su estudio.
“Somos excelentes para encontrar agujeros negros supermasivos, y gracias a los detectores de ondas gravitacionales LIGO-Virgo-Kagra, estamos mejorando en la búsqueda de agujeros negros de masa estelar, pero podría contar con mis manos el número de candidatos a agujeros negros de masa intermedia que han alcanzado algún tipo de consenso dentro de la comunidad astronómica”, dijo Dage.
Pistas sobre la formación y el medio ambiente
El descubrimiento de este TDE descentrado proporciona pistas sobre dónde podrían residir los IMBH. Los astrónomos teorizan que el evento ocurrió dentro de un cúmulo estelar denso, como un cúmulo globular o una galaxia enana ultracompacta (UCD). Estos entornos están repletos de estrellas envejecidas, lo que proporciona abundante combustible para las fusiones y el crecimiento de los agujeros negros.
Se debaten los orígenes de los propios UCD. Algunos pueden ser restos de galaxias enanas despojadas, mientras que otros podrían ser el resultado de la colisión de cúmulos globulares. Determinar qué escenario es correcto podría revelar información sobre cómo se forman y evolucionan los IMBH.
El futuro de la caza IMBH
Se espera que los futuros telescopios, como el Observatorio Vera C. Rubin, revolucionen la búsqueda de IMBH. Su Legacy Survey of Space and Time, que durará una década, escaneará millones de cúmulos de estrellas, aumentando las posibilidades de detectar más EDT causadas por estos objetos esquivos.
El descubrimiento de AT2022zod ofrece un paso fundamental hacia la comprensión de la población de agujeros negros de masa intermedia y cómo contribuyen al ecosistema cósmico más amplio.
Con observaciones en curso y tecnología mejorada, los científicos están preparados para finalmente desentrañar los misterios que rodean a estos agujeros negros “eslabón perdido”.
