JWST aporta nueva evidencia en torno a un desvanecimiento estelar        

Por: Brian Koberlein, Universe Today.

04 de octubre de 2023.

Ilustración de cómo una supernova fallida puede convertirse en un agujero negro. Crédito de la imagen: NASA/ESA/P. Jeffries (STScI).

En 2009, una estrella gigante 25 veces más masiva que el Sol simplemente desapareció. Esta afirmación puede sonar algo precipitada, sin embargo la estrella experimentó un período de brillo, aumentando su luminosidad hasta un millón de veces comparada con el Sol, como si estuviera a punto de explotar en una supernova. Pero luego se desvaneció en lugar de explotar. Y cuando los astrónomos intentaron ver la estrella con el Gran Telescopio Binocular (LBT, por sus siglas en inglés), el Hubble y el telescopio espacial Spitzer, no pudieron ver nada.

La estrella, conocida como N6946-BH1, ahora se considera una supernova fallida. El BH1 en su nombre se debe al hecho de que los astrónomos creen que la estrella colapsó y se convirtió en un agujero negro en lugar de desencadenar una supernova. Pero eso ha sido una conjetura. Lo único que sabemos con certeza es que se iluminó durante un tiempo y luego se atenuó demasiado para que nuestros telescopios pudieran observarlo. Pero eso ha cambiado gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST).

El nuevo estudio, publicado en el servidor de preimpresión arXiv, analiza los datos recopilados por los instrumentos NIRCam y MIRI del JWST. Las investigaciones muestran una fuente infrarroja brillante que parece ser una capa de polvo remanente que rodea la posición de la estrella original. Esto sería consistente con el material expulsado de la estrella a medida que se iluminaba rápidamente. También podría ser un brillo infrarrojo procedente del material que cae en el agujero negro, aunque eso parece menos probable.

Sorprendentemente, el equipo también encontró no un objeto remanente, sino tres. Esto hace que el modelo fallido de supernova sea menos probable. Las observaciones anteriores de N6946-BH1 fueron una combinación de estas tres fuentes, ya que la resolución no era lo suficientemente alta para distinguirlas. Así que un modelo más probable es que el brillo de 2009 fue causado por una fusión estelar. Lo que parecía ser una estrella masiva y brillante era un sistema estelar que se iluminó cuando dos estrellas se fusionaron y luego se desvanecieron.

Si bien los datos se inclinan hacia el modelo de fusión, no pueden descartar la hipótesis de una supernova fallida. Y eso complica de forma notable la comprensión de las supernovas y los agujeros negros de masa estelar. La comunidad astronómica conoce por las fusiones de agujeros negros observadas por LIGO y otros observatorios de ondas gravitacionales que los agujeros negros de masa estelar existen y son relativamente comunes. Entonces, algunas estrellas masivas se convierten en agujeros negros. Pero todavía está en duda si se convertirán primero en supernovas. Las supernovas regulares pueden tener suficiente masa remanente para convertirse en un agujero negro, pero es difícil imaginar cómo podrían haberse formado los agujeros negros estelares más grandes después de las supernovas.

N6946-BH1 se encuentra en una galaxia a 22 millones de años luz de distancia, por lo que el hecho de que JWST pueda distinguir múltiples fuentes es impresionante. También da a los astrónomos la esperanza de que con el tiempo se observarán estrellas similares. Con más datos, deberíamos poder distinguir entre fusiones estelares y verdaderas supernovas fallidas, lo que nos ayudará a comprender las últimas etapas de las estrellas a medida que avanzan hacia convertirse en agujeros negros de masa estelar.

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