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El Observatorio Swift detecta un agujero negro comiéndose una estrella cercana

Los agujeros negros pueden ser bestias hambrientas, devorando cualquier cosa que se les acerque, incluidas nubes de gas, planetas errantes e incluso estrellas. Cuando las estrellas se acercan demasiado a un agujero negro, pueden ser separadas por la gravedad en un proceso llamado interrupción de marea que rompe la estrella en corrientes de gas. Pero un descubrimiento reciente muestra un fenómeno diferente: un agujero negro que está «comiendo» una estrella. No está destruyendo totalmente la estrella, sino arrancando material y mordisqueándolo regularmente.

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El proceso ha sido nombrado interrupción parcial o repetida de marea, ya que en lugar de que una estrella sea destrozada en un evento dramático, está siendo desgastada lentamente por repetidos encuentros con un agujero negro. Fue observado sucediendo a una estrella llamada Swift J023017.0+283603 (o Swift J0230 para abreviar) por el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA.

Swift J0230 ocurrió a más de 500 millones de años luz de distancia en una galaxia llamada 2MASX J02301709 + 2836050, capturada aquí por el telescopio Pan-STARRS en Hawai.
Swift J0230 ocurrió a más de 500 millones de años luz de distancia en una galaxia llamada 2MASX J02301709 + 2836050, y es capturada aquí por el telescopio Pan-STARRS en Hawai. Instituto Neils Bohr/Daniele Malesani

Cada vez que la desafortunada estrella pasa cerca del agujero negro, las fuerzas gravitacionales hacen que se abulte hacia afuera y el material es despojado de él para ser comido por el agujero negro. Pero un encuentro individual no es suficiente para destruir la estrella, por lo que continúa hasta que su órbita la acerca al agujero negro una vez más, cuando se elimina más material.

En el caso de Swift J0230, el sol pierde alrededor de tres masas terrestres de material en cada encuentro, y continuará perdiendo masa hasta que se quede sin material y se rompa.

Este evento se observó debido a un nuevo método de análisis de datos que se utiliza en los datos del Observatorio Swift, que se lanzó hace casi 20 años y fue diseñado principalmente para estudiar los estallidos de rayos gamma. Utilizando datos del instrumento del telescopio de rayos X del observatorio, el equipo convirtió el instrumento en una especie de estudio, ya que observa regularmente partes del cielo, y estos datos se comparan con observaciones anteriores. Eso deja claro cuándo se ha producido un cambio, lo que indica un evento transitorio. Esto marca objetos potencialmente interesantes como Swift J0230 para que el equipo investigue.

«El hardware, el software y las habilidades de su equipo internacional de Swift le han permitido adaptarse a nuevas áreas de la astrofísica a lo largo de su vida», dijo Phil Evans, miembro del equipo de Swift, de la Universidad de Leicester, en un comunicado. «Neil Gehrels, el homónimo de la misión, supervisó y alentó muchas de esas transiciones. Ahora, con esta nueva habilidad, está haciendo ciencia aún más genial».

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Diego Bastarrica
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
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El mundo observó con deleite cuando los científicos revelaron la primera imagen de un agujero negro en 2019, mostrando el enorme agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87. Ahora, esa imagen se ha refinado y afilado utilizando técnicas de aprendizaje automático. El enfoque, llamado PRIMO o modelado interferométrico de componentes principales, fue desarrollado por algunos de los mismos investigadores que trabajaron en el proyecto original del Event Horizon Telescope que tomó la foto del agujero negro.

Esa imagen combinó datos de siete radiotelescopios de todo el mundo que trabajaron juntos para formar una matriz virtual del tamaño de la Tierra. Si bien ese enfoque fue increíblemente efectivo para ver un objeto tan distante ubicado a 55 millones de años luz de distancia, significó que había algunas lagunas en los datos originales. El nuevo enfoque de aprendizaje automático se ha utilizado para llenar esos vacíos, lo que permite una imagen final más nítida y precisa.
La imagen del agujero negro supermasivo M87 publicada originalmente por la colaboración Event Horizon Telescope en 2019 (izquierda); y una nueva imagen generada por el algoritmo PRIMO utilizando el mismo conjunto de datos (derecha). L. Medeiros (Instituto de Estudios Avanzados), D. Psaltis (Georgia Tech), T. Lauer (NOIRLab de NSF) y F. Ozel (Georgia Tech)
"Con nuestra nueva técnica de aprendizaje automático, PRIMO, pudimos lograr la máxima resolución de la matriz actual", dijo la autora principal de la investigación, Lia Medeiros, del Instituto de Estudios Avanzados, en un comunicado. "Dado que no podemos estudiar los agujeros negros de cerca, el detalle en una imagen juega un papel crítico en nuestra capacidad para comprender su comportamiento. El ancho del anillo en la imagen es ahora más pequeño en aproximadamente un factor de dos, lo que será una poderosa restricción para nuestros modelos teóricos y pruebas de gravedad".

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El par de cuásares, conocido como SDSS J0749 + 2255, son de algunas de las primeras etapas del universo cuando tenía solo 3 mil millones de años. Las dos galaxias que albergan los cuásares están en proceso de fusión, y eventualmente, las dos se unirán para formar una enorme galaxia.
El concepto de este artista muestra el brillante resplandor de dos cuásares que residen en los núcleos de dos galaxias que están en el caótico proceso de fusión. El tira y afloja gravitacional entre las dos galaxias enciende una tormenta de fuego de nacimiento de estrellas. ILUSTRACIÓN: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Los dos agujeros negros están a solo 10.000 años luz de distancia, y tardarán diez millones de años en fusionarse. Eso puede sonar como mucho tiempo, pero es inminente en términos galácticos. Observar el par puede ayudar a los astrónomos a aprender sobre el universo temprano y cómo se forman las galaxias grandes.

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