Descubrimiento astronómico revela colapso directo de estrella en agujero negro
Un equipo de científicos de la Universidad de Columbia en Estados Unidos ha logrado analizar la imagen más clara hasta el momento de una estrella masiva colapsando directamente en un agujero negro, según detalla un estudio publicado en la prestigiosa revista 'Science'. Este hallazgo proporciona evidencia observacional convincente de un fenómeno que los astrónomos habían anticipado durante décadas, pero del cual carecían de pruebas contundentes.
El evento observado en Andrómeda
En el año 2014, un telescopio de la NASA detectó un fenómeno peculiar en la galaxia de Andrómeda, la galaxia principal más cercana a la Vía Láctea, ubicada a aproximadamente 2.5 millones de años luz de la Tierra. Los instrumentos captaron cómo la luz infrarroja emitida por una estrella masiva se volvía gradualmente más brillante durante aproximadamente tres años, antes de atenuarse drásticamente y desaparecer por completo, dejando únicamente una capa de polvo cósmico.
Aunque el telescopio registró el evento en tiempo real, los científicos tardaron varios años en percatarse de su verdadera naturaleza. Ahora, la investigación liderada por Kishalay De, profesor de Astronomía en Columbia, ofrece una explicación definitiva: se trató del colapso directo de una estrella que dio origen a un agujero negro, sin pasar por la etapa explosiva de una supernova.
Características de la estrella M31-2014-DS1
La estrella en cuestión, identificada como M31-2014-DS1, era una supergigante masiva y pobre en hidrógeno que, en su formación inicial, pesaba aproximadamente 13 veces la masa del Sol. Al momento de su muerte, había perdido la mayor parte de su masa debido a los fuertes vientos estelares durante su vida, reduciéndose a cerca de cinco veces la masa solar.
"El dramático y sostenido desvanecimiento de esta estrella es muy inusual", explica el profesor De. "Sugiere claramente que no se produjo una supernova, lo que llevó al colapso del núcleo estelar directamente en un agujero negro. Durante mucho tiempo se asumió que las estrellas con esta masa siempre explotan como supernovas".
Implicaciones del descubrimiento
Este hallazgo desafía las concepciones tradicionales sobre la muerte estelar y sugiere que el proceso de colapso directo en agujero negro podría ocurrir con mayor frecuencia de lo que se creía anteriormente. El fenómeno indica que estrellas con masas similares podrían o no explotar exitosamente como supernovas, dependiendo de cómo interactúen de forma caótica la gravedad, la presión del gas y las potentes ondas de choque dentro de la estrella moribunda.
"Este ha sido probablemente el descubrimiento más sorprendente de mi vida", insiste De. "La evidencia de la desaparición de la estrella se encontraba en archivos públicos y nadie se dio cuenta durante años hasta que la descubrimos".
Metodología de investigación
El equipo científico descubrió esta estrella analizando datos de archivo de la misión NEOWISE de la NASA, utilizando una predicción teórica de la década de 1970 que sugería que cuando una estrella sufría un colapso directo, dejaba tras de sí un tenue resplandor infrarrojo causado por el último suspiro de la estrella al desprenderse de sus capas externas.
Realizaron el estudio más extenso de fuentes infrarrojas variables jamás realizado, rastreando sistemáticamente cada estrella de la Vía Láctea y otras galaxias locales en busca de estos eventos específicos, hasta finalmente identificar a M31-2014-DS1. Los análisis posteriores demostraron que las características de la estrella coincidían perfectamente con sus predicciones teóricas.
Contexto histórico y comparaciones
Un proceso de colapso similar podría haberse observado anteriormente alrededor de 2010 en la galaxia NGC 6946, ubicada aproximadamente diez veces más lejos que esta estrella. Sin embargo, ese evento era cien veces más débil y no contaba con datos de la misma calidad, lo que generó confusión y debate en la comunidad científica sobre su naturaleza exacta.
"Sabíamos que los agujeros negros deben provenir de estrellas", agrega Morgan MacLeod, profesor de astronomía en Harvard y coautor del estudio. "Con estos dos nuevos eventos, podemos observar cómo ocurre y, de paso, aprender muchísimo sobre cómo funciona ese proceso".
Impacto en la comprensión astronómica
Aunque los agujeros negros se teorizaron por primera vez hace más de cincuenta años, y hoy conocemos docenas de ellos en nuestra galaxia junto con cientos de fuentes detectadas mediante observaciones de ondas gravitacionales, los científicos aún carecen de un consenso claro sobre qué estrellas específicamente se convierten en agujeros negros y cómo se desarrolla exactamente este proceso.
"Es impactante saber que una estrella masiva prácticamente desapareció sin una explosión y que nadie la notó durante más de cinco años", finaliza De. "Esto realmente transforma nuestra comprensión del inventario de muertes estelares masivas en el universo. Indica que estos eventos podrían estar sucediendo silenciosamente y pasar fácilmente desapercibidos".
Este descubrimiento proporciona la perspectiva más clara hasta la fecha sobre el proceso de formación de agujeros negros a partir del colapso estelar directo, abriendo nuevas líneas de investigación sobre la muerte silenciosa de las estrellas masivas en el cosmos.
