En 1979, el astrónomo aficionado Gus Johnson descubrió una supernova a unos 50 millones de años luz de la Tierra, cuando colapsó una estrella unas 20 veces más masiva que nuestro Sol. Desde entonces, los astrónomos han estado vigilando SN 1979C, ubicado en M 100 en el grupo de Virgo. Con las observaciones del telescopio Chandra, las emisiones de rayos X del objeto han llevado a los astrónomos a creer que el remanente de supernova se ha convertido en un agujero negro. Si es así, sería el agujero negro más joven que se sabe que existe en nuestro vecindario cósmico cercano y brindaría a los astrónomos la oportunidad sin precedentes de ver este tipo de objeto desarrollarse desde la infancia.
'Si nuestra interpretación es correcta, este es el ejemplo más cercano en el que se ha observado el nacimiento de un agujero negro', dijo el astrónomo Daniel Patnaude durante una rueda de prensa de la NASA el lunes. Patnaude es del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y es el autor principal de un nuevo artículo.
SN 1970C pertenece a un tipo de explosiones de supernovas llamadas supernovas lineales de tipo II, o supernovas de colapso del núcleo, que constituyen aproximadamente el 6% de las explosiones estelares conocidas. Si bien se han detectado previamente muchos agujeros negros nuevos en el universo distante en forma de estallidos de rayos gamma (GRB), SN 1979C es diferente porque está mucho más cerca y es poco probable que las supernovas de colapso del núcleo estén asociadas con un GRB. Las teorías dicen que la mayoría de los agujeros negros deberían formarse cuando el núcleo de una estrella colapsa y no se produce un estallido de rayos gamma, pero esta puede ser la primera vez que se observa este método de hacer un agujero negro.
Ha habido un debate sobre qué tamaño de estrella creará un agujero negro y qué tamaño creará una estrella de neutrones. El tamaño de la masa solar de 20 está justo en el límite entre los dos, por lo que los astrónomos no están completamente seguros de que se trate de un agujero negro o una estrella de neutrones. Pero dado que las emisiones de rayos X de este objeto se han mantenido estables durante los últimos 31 años, los astrónomos creen que se trata de un agujero negro, ya que a medida que una estrella de neutrones se enfría, las emisiones de rayos X se desvanecen.
Esta animación muestra cómo se pudo haber formado un agujero negro en SN 1979C. Se muestra el colapso de una estrella masiva, después de que ha agotado su combustible. Luego se muestra un destello de luz de un choque que atraviesa la superficie de la estrella, seguido de una poderosa explosión de supernova. Luego, la vista se acerca al centro de la explosión: Créditos: NASA / CXC / A. Hobart
Sin embargo, como advertencia, dijo el coautor Avi Loeb, realmente se necesitan más de 31 años para ver grandes cambios, pero dijo que el hecho de que la iluminación ha sido constante da evidencia de un agujero negro.
Aunque la evidencia apunta a un agujero negro recién formado, existen algunas otras posibilidades de lo que podría ser. Algunos han sugerido que el objeto podría ser una magnetar o una onda expansiva, pero la evidencia muestra que esas dos opciones no son muy probables.
Otra posibilidad intrigante es que una estrella de neutrones joven que gira rápidamente con un viento poderoso de partículas de alta energía podría ser responsable de la emisión de rayos X. Esto convertiría al objeto en SN 1979C en el ejemplo más joven y brillante de tal 'nebulosa de viento púlsar' y la estrella de neutrones más joven conocida. El púlsar del Cangrejo, el ejemplo más conocido de nebulosa de viento púlsar brillante, tiene unos 950 años.
'Estoy entusiasmado con este descubrimiento, independientemente de si resulta ser un agujero negro o una nebulosa de viento púlsar', dijo el astrofísico Alex Fillipenko, quien participó en la sesión informativa. 'Una nebulosa de viento púlsar sería interesante porque sería la más joven conocida en esa categoría'.
'Lo que es realmente emocionante es que por primera vez sabemos la fecha exacta de nacimiento de este objeto', dijo Kim Weaver, un astrofísico del Goddard Space Flight Center, 'sabemos que es muy joven y queremos ver cómo evoluciona el sistema y cambia, a medida que se convierte en un niño y se convierte en un adolescente. Más importante aún, seremos capaces de comprender la física. Esta es una historia de ciencia en acción '.
La edad del posible agujero negro se basa, por supuesto, en nuestro punto de vista. Dado que la galaxia está a 50 millones de años luz de distancia, la supernova ocurrió hace 50 millones de años. Pero para nosotros, la explosión tuvo lugar hace apenas 31 años.
Lea el artículo del equipo: Evidencia de un remanente de agujero negro en la supernova de tipo IIL 1979C
Autores: D.J. Patnaude, A. Loeb, C. Jones.
Fuente: conferencia de televisión de la NASA, NASA