Captan una estrella moribunda que forma un agujero negro sin pasar por la explosión de supernova
Gracias a datos infrarrojos, un nuevo estudio en Science revela el descubrimiento de una estrella que, al morir, colapsa directamente a agujero negro sin explotar. El hallazgo demuestra que estos procesos, tan difíciles de detectar, podrían ser mucho más comunes de lo esperado.
Un equipo científico ha captado una estrella masiva en la galaxia de Andrómeda muriéndose que, en lugar de producir la usual explosión de supernova, colapsó directamente a un agujero negro.
Estos eventos son difíciles de detectar porque, en el proceso, las estrellas colapsan silenciosamente en lugar de explotar. El hallazgo implica que la formación de agujeros negros mediante colapso directo puede ser más común de lo que se pensaba, pero que normalmente se pasa por alto.
Por eso, los autores apuntan que se trata de una prueba más de que puede haber más agujeros negros en el universo de los que se pensaba. El estudio lo ha dirigido el Instituto Flatiron de la Fundación Simons (EE UU) y los detalles se publican en la revista Science.
Supernovas fallidas
Hacia el final de su vida, las estrellas masivas se vuelven inestables y aumentan de tamaño, lo que produce cambios notables en su brillo en escalas de tiempo que los seres humanos pueden observar. En muchos casos, estas estrellas mueren en brillantes supernovas, que son extremadamente luminosas y fáciles de detectar.
Sin embargo, no todas las estrellas moribundas explotan. Ya existía la hipótesis de que algunas estrellas masivas no logran producir una explosión. En su lugar, cuando el núcleo de la estrella colapsa, su material exterior caería hacia adentro y formaría un agujero negro.
El problema está en que estas ‘supernovas fallidas’ son difíciles de detectar porque emiten señales de energía muy débiles. Así, la única forma hasta ahora de saber que se habían producido era simplemente porque las estrellas desaparecían de la vista.
En este nuevo trabajo, el equipo de la fundación estadounidense utilizó observaciones archivadas a largo plazo de la misión espacial NEOWISE de la NASA, un telescopio espacial infrarrojo buscador de asteroides y cometas. Con estos datos, descubrieron un objeto estelar inusual en la galaxia de Andrómeda que se iluminó brevemente pero luego se fue desvaneciendo de forma constante.
“En una galaxia típica que contiene entre decenas y cientos de miles de millones de estrellas, detectar la desaparición de una sola estrella es extremadamente difícil”, apunta a SINC Kishalay De, investigador del Instituto Flatiron y primer autor del artículo.
Detectar su brillo infrarrojo
Como explica De, el brillo infrarrojo asociado a la envoltura exterior expulsada por la estrella en el proceso “es muy débil y requiere una monitorización infrarroja de campo amplio y a largo plazo, algo que solo es posible con los datos de la misión NEOWISE”.
La estrella que detectaron, llamada M31-2014-DS1, aumentó su brillo infrarrojo durante aproximadamente dos años a partir de 2014, pero luego se atenuó y finalmente se volvió casi invisible en la luz óptica en 2022. Sus restos solo son detectables ahora en la luz infrarroja media, donde brilla con una intensidad diez veces menor que antes.
Así, descubrieron que la estrella no explotó como supernova al final de su vida, sino que su núcleo colapsó directamente en un agujero negro, expulsando lentamente sus capas externas en el proceso.
“Esto implica que la formación de agujeros negros mediante colapso directo puede ser común, pero se pasa por alto en gran medida. Con nuestro estudio mostramos que las observaciones infrarrojas proporcionan una forma efectiva de identificar estos procesos”, dice el investigador.
Más agujeros negros de los que se piensa
Además, De destaca que la masa de la estrella progenitora, aproximadamente 13 veces la masa del Sol, es inferior al umbral que se había supuesto durante mucho tiempo para la formación de agujeros negros.
“Esto sugiere que los agujeros negros pueden formarse a partir de un rango de masas estelares mucho más amplio de lo que se pensaba, lo que aumenta significativamente las estimaciones sobre el número de agujeros negros que existen en el universo”, añade.
Sin embargo, el investigador subraya que el estudio no explica de forma definitiva por qué algunas estrellas explotan como supernovas mientras que otras colapsan directamente en agujeros negros.
“Los resultados nos muestran que las estrellas masivas de masa relativamente modesta pueden sufrir una implosión casi completa, lo que desafía las suposiciones tradicionales”, dice el investigador. “Esto indica que probablemente depende de detalles sutiles de la estructura estelar y la física del núcleo, más que de la masa estelar por sí sola, pero habrá que concretarlo en investigaciones futuras”, añade.
Referencia:
Kishalay De et al. Disappearance of a massive star in the Andromeda Galaxy due to formation of a black hole. Science (2026).
Fuente: SINC
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