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Sunday, December 12, 2010

La estrella de la muerte: un agujero negro comiendo estrellas

Probar la existencia de agujeros negros no es una tarea fácil. Existen diversos métodos para determinar la existencia de un agujero negro, o mas bien la existencia de un horizonte de eventos. Sin embargo, la mas interesante comprobación es observar directamente la "desaparición" de una estrella completa.



Astrónomos descubren un agujero negro comiéndose una estrella.

Un grupo de astrónomos liderados por el Dr. Gezari descubrieron un evento muy peculiar: se trata de la observación de una estrella que ha sido devorada por un agujero negro supermasivo. Las observaciones se llevaron a cabo utilizando el observatorio espacial GALEX, que detecta radiación en la región ultravioleta del espectro electromagnético. El agujero negro supermasivo se encuentran en la región central de una galaxia "inactiva", esto es, que no es un quasar o AGN (núcleo galáctico activo).
La estrella es destrozada cuando pasa "muy cerca" del agujero negro central de la galaxia.
A medida que la gravedad aplasta la estrella, su gas se calienta y emite una gran cantidad de radiación en todas las longitudes de onda. A esta emisión explosiva se la denomina "llamarada". Para saber si efectivamente el agujero negro se esta devorando una estrella, es necesario distinguirla de una explosión de supernova cerca del núcleo galáctico, y también del gas calentado en un disco de acrecimos en torno de un agujero negro.


Es importante el hecho de que las galaxias son inactivas porque esto permite identificar claramente la llamarada (flare) producida cuando la estrella se despedaza.

De todos los posibles candidatos, los investigadores han podido determinar un evento que no corresponde a una supernova ni a un AGN, y que por lo tanto se lo puede identificar como siendo una estrella destrozada por marea (tidal disruption event o TDE). Esto significa que en al menos un caso se ha detectado una estrella siendo devorada por un agujero negro.
Este evento se produjo en una galaxia con un corrimiento al rojo de 0.37 (distancia luminosidad 1970 Mpc). Fue observado, en diferentes longitudes de onda, desde el óptico hasta los rayos X, durante un periodo de dos años.

La temperatura, luminosidad y curva de decaimiento de la radiación esta en perfecto acuerdo con las simulaciones numéricas de una estrella que cae en un agujero negro. Este evento es el mejor candidato que se conoce de una estrella destrozada por la marea de un agujero negro.

La frecuencia con la que una estrella puede ser capturada por un agujero negro supermasivo se estima en 1 vez en 10,000 (o 100,000) años, por galaxia.

Para que la estrella sea destrozada tienen que pasar a una distancia menor que:


,



del centro del agujero negro. En esta formula, R* es el radio de la estrella, M* su masa, y Mbh es la masa del agujero negro supermasivo.
Sin embargo, existe una masa critica para el agujero negro, tal que la estrella es capturada por el agujero negro sin ser destrozada antes. Esto es, si el agujero negro es muy grande se traga la estrella sin destruirla antes.

La radiación emitida por este evento es principalmente ultravioleta, lo que deja fuera un AGN, supernova, o estallido de rayos gamma.

La masa del agujero negro central se puede estimar como 10^6- 10^7 masas solares (un millon o diez milliones de masas solares).

Ultraviolet Detection of the Tidal Disruption of a Star by a Supermassive Black Hole, S. Gezari, et al.



El telescopio GALEX

EL Galaxy Evolution Explorer (GALEX) es un telescopio espacial orbital ultravioleta lanzado el 28 de Abril de 2003.

Su misión principal es estudiar los procesos de formación estelar hasta 10 billones de años en el pasado del Universo.



Otros datos tecnicos:

organización: NASA / JPL / Caltech

longitud de la orbita: 697 kilometros

telescopio tipo: Richey-Chrétien

longitud de onda: 135 to 280 nm (ultravioleta)

diametro: 0.5 m

Website: www.galex.caltech.edu