Luego de que el agujero negro ubicado a unos 250 millones de años luz de la Tierra destrozara a una estrella, los astrónomos evidenciaron cómo aumentó drásticamente la luz de rayos X de alta energía alrededor del agujero negro. 

NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array), es uno de los telescopios más sensibles capaz de observar estas longitudes de onda de luz, y la proximidad del evento proporcionó una vista sin precedentes de la formación y evolución de este fenómeno.

Según la NASA, cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro, la intensa gravedad estirará la estrella hasta que se convierta en un largo río de gas caliente. Luego, el gas se azota alrededor del agujero negro y gradualmente se pone en órbita, formando un disco brillante.

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El material recopilado permitió hacer el estudio del evento que nombraron,  AT2021ehb. Según el informe, el episodio tuvo lugar en una galaxia con un agujero negro central de unos 10 millones de veces de masa más grande que el Sol. Para tener una referencia  del tamaño es como si comparamos una bola de boliche y el Titanic.

“El trabajo demuestra cómo la destrucción de una estrella por un agujero negro, un proceso conocido formalmente como un evento de interrupción de marea, podría usarse para comprender mejor qué sucede con el material capturado por uno de estos gigantes antes de ser devorado por completo”explica la NASA.

De acuerdo con agencia espacial, la mayoría de los agujeros negros que los científicos pueden estudiar están rodeados de gas caliente que se ha acumulado durante muchos años, a veces milenios, y forma discos de miles de millones de kilómetros de ancho. En algunos casos, estos discos brillan más que galaxias enteras. 

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Por eso la observabilidad, es determinante para poder hacer investigaciones, ya que la corta duración de los eventos de interrupción de las mareas los hacen especialmente atractivos para los astrónomos, que pueden descifrar cómo la gravedad del agujero negro manipula el material que lo rodea, creando increíbles espectáculos de luces y nuevas características físicas.

Esta sería la primera vez que se puede observar un evento de interrupción de marea con emisión de rayos X, sin la presencia de un chorro. “Es realmente espectacular porque significa que potencialmente podemos desentrañar qué causa los chorros y qué causa las coronas”, dijo Yuhan Yao, autora principal del estudio.

“Nuestras observaciones de AT2021ehb están de acuerdo con la idea de que los campos magnéticos tienen algo que ver con la forma en que se forma la corona, y queremos saber qué está causando que ese campo magnético se vuelva tan fuerte”, explica Yao.

Imagen: NASA

Lo primero que debes saber es que el Telescopio James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. Su objetivo es revelar los misterios del sistema solar. Este instrumento, según la NASA “mirará más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él”. 

¿Qué es una protoestrella?

Según el portal especializado Astronomía.com “es una estrella en la etapa inicial de su formación, en una fase evolutiva comprendida entre el momento en que comienza el colapso hacia un centro común de una nube de gases y polvos y aquel en que, por efecto del aumento de la temperatura en el interior de la masa de materia en contracción, se desencadenan los procesos termonucleares que llevan a la liberación de enormes cantidades de energía”.

¿Qué encontró James Webb?

El telescopio reveló características de la protoestrella denominada L1527 que estuvieron ocultas dentro de las nubes oscuras. Según la agencia espacial, estas nubes resplandecientes dentro de la región de formación estelar de Tauro, solo son visibles en luz infrarroja, lo que las convierte en un objetivo ideal para la cámara de infrarrojo cercano de Webb.

La imagen que captó James Webb es un reloj de arena ardiente que se observa durante la formación de nuevas estrellas. Un disco protoplanetario de canto (disco circunestelar de material alrededor de una estrella joven) se ve como una línea oscura en la mitad del cuello del reloj. La luz de la protoestrella se filtra por encima y por debajo de este disco, iluminando las cavidades dentro del gas y el polvo circundantes

Las características más predominantes son las nubes de color azul y naranja en esta imagen infrarroja de color representativo. Delinean las cavidades creadas cuando el material sale disparado de la protoestrella y choca con la materia circundante. 

“Los colores en sí se deben a las capas de polvo entre Webb y las nubes. Las áreas azules son donde el polvo es más delgado. Cuanto más gruesa es la capa de polvo, menos luz azul puede escapar, creando bolsas de color naranja”, explica la NASA.

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La imagen también revela filamentos de hidrógeno molecular que han sido impactados cuando la protoestrella expulsa material de ella. A pesar del caos que causa la nube oscura L1527, solo tiene unos 100.000 años de existencia, un cuerpo relativamente joven. Dada su edad y su brillo en luz infrarroja lejana observada por misiones como el Satélite Astronómico Infrarrojo, L1527 se considera una protoestrella de clase 0. 

Las protoestrellas como estas, que todavía están envueltas en una nube oscura de polvo y gas, tienen un largo camino por recorrer antes de convertirse en estrellas. L1527 aún no genera su propia energía a través de la fusión nuclear de hidrógeno, una característica esencial de las estrellas. 

A medida que la protoestrella continúa acumulando masa, su núcleo se comprime gradualmente y se acerca a la fusión nuclear estable. La escena que se muestra en esta imagen revela que L1527 hace precisamente eso. La nube molecular circundante está formada por polvo denso y gas que se atrae hacia el centro, donde reside la protoestrella. A medida que el material cae, gira en espiral alrededor del centro. Esto crea un disco denso de material, conocido como disco de acreción, que alimenta material a la protoestrella.

El disco, visto en la imagen como una banda oscura frente al centro brillante, tiene aproximadamente el tamaño del sistema solar. Dada la densidad, no es usual que gran parte de este material se agrupe. En última instancia, esta vista de L1527 proporciona una ventana a cómo se veían el Sol y el sistema solar en su ‘infancia’.

Imagen: NASA

Claramente los científicos piensan muy similar, porque durante muchos años han estado buscando un planeta con condiciones similares al nuestro, donde la vida fuera posible. Esa búsqueda se ha hecho en las cercanías, como en Marte, y en otros sistemas solares, explorando exoplanetas en nuestro Universo observable.

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Parte de ese incansable trabajo por buscar planetas lo hace Carmenes, un espectógrago de infrarrojo y luz visible, que busca exoplanetas desde un telescopio de 3,5 metros, ubicado en el Observatorio de Calar Alto, en Almería (España). Para lograrlo usa la técnica doppler con la que detecta el movimiento hecho por los planetas alrededor de su estrella, como se explica en la página del Centro Astronómico Hispano-Alemán.

De esta forma, lograron descubrir dos planetas con masas similares a la Tierra y potencialmente habitables, que giran en torno a la estrella Teegarden, una antigua enana roja ubicada en la constelación de Aries, a unos 12 años luz de nuestro planeta, lo que, en términos planetarios, la ubica como una de las más cercanas, de acuerdo con el sitio web de Planetary Habitability Laboratory (PHL).

Pese a la cercanía, y debido a que es una de las enanas rojas más pequeñas que se conocen y a que posee un bajo brillo, Teegarden no fue descubierta sino hasta 2003. Este sol tiene una temperatura de 2.600 grados centígrados, casi la mitad de los 5.000 grados centígrados de nuestro sol, es 1.500 veces más débil y 10 veces menos masiva que nuestra estrella.

Son como nosotros

Los dos planetas recientemente encontrados, conocidos como Teegarden b y Teegarden c, además de tener una masa similar a nuestro planeta, están a una distancia de su estrella que les permite tener temperaturas tan suave que hay una posibilidad muy grande de que haya agua líquida allí. O sea, parecen tener todos los elementos de planetas habitables.

Por ejemplo, el Teegarden b, el planeta más interior y cercano al sol de los dos (completa su órbita alrededor de la estrella en 4,9 días), tiene 60% de probabilidades de tener un ambiente templado, con temperaturas de entre 0 y 50 grados centígrados, aunque, suponiendo que la atmósfera es similar a la terrestre, se podría pensar que en la superficie la temperatura podría estar entre los 28 y los 45 grados centígrados. El Teegarden b, de hecho, tiene el índice de similitud con la Tierra más alto de los planetas descubiertos hasta ahora.

El Teegarden c, por su parte, tiene 3% de probabilidad de tener un ambiente templado, con temperaturas en la superficie de menos 47 y 34 grados centígrados, suponiendo que la atmósfera es similar a la terrestre, lo que hace que tenga mayores posibilidades de tener agua líquida que el Teegarden b. Este planeta completa su órbita alrededor de su sol en 11,4 día.

Ambos fueron agregados al catálogo de exoplanetas potencialmente habitables, que contiene una lista de 52 planetas que destacan entre los casi 4.000 conocidos hasta ahora por tener todas las condiciones para albergar vida, de los que se destacan 19 por tener las mayores posibilidades. Ahora, la posibilidad de que que estos planetas ya tengan vida es tema para otro artículo.

Imágenes: PHL, Nasa, y Universidad de Goettingen.