Febrero 18, 2004: Gracias a dos observatorios de rayos-X que se encuentran en órbita, los astrónomos han logrado obtener la primera evidencia fuerte de un agujero negro súper-masivo en el acto de desgarrar a una estrella y consumir una porción de ella. El evento, capturado por los observatorios de rayos-X Chandra de la NASA y XXM-Newton de ESA, había sido desde hace mucho una teoría hipotética, pero nunca había sido confirmado... hasta ahora.

Los astrónomos creen que una estrella con mala suerte se acercó demasiado a un gigantesco agujero negro luego de haber sido desviada de su curso por un encuentro cercano con otra estrella. A medida que se acercaba a la enorme gravedad del agujero negro, la estrella comenzó a estirarse a causa de las fuerzas de marea, hasta que se destrozó. El descubrimiento proporciona información importante acerca de cómo estos agujeros negros crecen y afectan las estrellas y el gas que los rodean.

Arriba: Una visualización artística de una estrella que se acercó demasiado a un agujero negro súper-masivo en la galaxia RX J1242-11. [más información]

Las observaciones de Chandra y XMM-Newton, combinadas con imágenes anteriores del satélite alemán Roentgen, detectaron una poderosa explosión de rayos-X proveniente del centro de una galaxia llamada “RX-J1242-11”. Esta explosión, una de las más grandes jamás detectadas en una galaxia, fue causada por el gas de una estrella calentado hasta una temperatura de millones de grados centígrados antes de ser devorado por el agujero negro. La energía liberada en el proceso fue equivalente a la de una supernova.

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“Las estrellas pueden sobrevivir si son estiradas un poco, como sucede en los sistemas de estrellas binarias, pero esta estrella fue estirada hasta más allá de su punto de ruptura”, dijo Stefanie Komossa del Instituto Max Planck para la Física Extraterrestre (MPE) en Alemania, líder de un equipo internacional de investigadores. “Esta desafortunada estrella simplemente estaba paseando en el vecindario equivocado”.

El agujero negro en el centro de RX J1242-11 tiene una masa de aproximadamente 100 millones de Soles. En contraste, la estrella destruida tenía probablemente una masa parecida a la del Sol. Los astrónomos estiman que solamente un uno por ciento de la masa de la estrella fue finalmente consumido, o acretado, por el agujero negro. El resto fue arrojado lejos del agujero negro.

La fuerza que destrozó a la estrella en RX J1242-11 es un ejemplo extremo de la fuerza de marea generada por diferencias en la gravedad que se ejerce sobre el frente y la parte trasera de un objeto. La fuerza de marea de la Luna causa las mareas en los océanos de la Tierra. Una fuerza de marea provocada por Júpiter rompió al cometa Shoemaker-Levy, antes de que éste se precipitara hacia el planeta gigante.

Izquierda: Los agujeros negros no son los únicos objetos que causan grandes mareas. Júpiter también puede hacerlo. Esta ilustración muestra al cometa Shoemaker-Levy estrellándose contra Júpiter en 1994, luego de haber sido destrozado por las mareas del gigantesco planeta. Aunque en una escala muy diferente, el mecanismo físico culpable de la ruptura de Shoemaker-Levy también causó la disgregación en la estrella en RX J1242-11.

Las probabilidades de una disgregación estelar por causa de la marea en una galaxia típica son bajas, aproximadamente de una en 10.000 por año. Si hubiera sucedido en el centro de nuestra Vía Láctea, a 25.000 años luz de la Tierra, la explosión de rayos-X resultante habría sido unas 50.000 veces más brillantes que la más poderosa fuente de rayos-X en nuestra galaxia, pero no habría representado una amenaza para nuestro planeta.

Otras llamaradas dramáticas han sido observadas en diferentes galaxias, pero ésta es la primera estudiada con la alta resolución espacial de Chandra y la alta resolución espectral de XMM-Newton. Ambos instrumentos lograron un avance crítico. Chandra mostró que el evento RX J1242-11 ocurrió en el centro de una galaxia, donde acecha el agujero negro. El espectro de XMM-Newton reveló las huellas dactilares que se esperaban de los alrededores de un agujero negro, descartando cualquiera otra explicacion astronómica.

Los agujeros negros súper-masivos en los centros de las galaxias son familiares para los astrónomos. Hay muchos de ellos, incluyendo uno en el corazón de nuestra propia Vía Láctea. Ahora, los astrónomos tienen un método para encontrar más: buscar las explosiones de rayos-X que ocurren cuando algunas estrellas son destrozadas por las mareas de los agujeros negros. Observaciones como ésta son necesarias, dicen los investigadores, para determinar cuán rápidamente pueden crecer los agujeros negros al absorber estrellas vecinas.