Los astrónomos han observado que una estrella en la galaxia de Andrómeda (M31) aparentemente desaparece sin una explosión de supernova tradicional, lo que sugiere la formación directa de un agujero negro. Este evento, denominado M31-2014-DS1, representa uno de los mejores candidatos hasta el momento para una “supernova fallida” : un fenómeno poco común en el que una estrella masiva colapsa en un agujero negro sin el estallido brillante esperado.
El misterio de la formación de agujeros negros
A pesar de décadas de estudio, los mecanismos exactos detrás de la formación de agujeros negros siguen sin estar claros. Se espera que las estrellas que superan aproximadamente ocho veces la masa de nuestro Sol colapsen, ya sea explotando como supernovas o implosionando directamente en agujeros negros. Esta última, una supernova fallida, es difícil de observar porque carece de la señal brillante de una supernova. Esto hace que sea un desafío confirmar si algunos agujeros negros se forman de esta manera.
Esta observación brinda una oportunidad única de estudiar el proceso en tiempo real. Los astrónomos buscaron datos de archivo del telescopio espacial infrarrojo NEOWISE para encontrar candidatos en galaxias cercanas y finalmente descubrieron M31-2014-DS1, una estrella que se iluminó en 2014 antes de desvanecerse en la oscuridad en 2022.
Pruebas de apoyo y observaciones
Las observaciones de seguimiento utilizando el Telescopio Espacial Hubble e instrumentos terrestres revelaron una nube tenue y rojiza donde una vez estuvo la estrella. Esto sugiere que las capas externas de la estrella se dispersaron cuando colapsó, oscureciendo el agujero negro recién formado. El análisis de datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) y el Observatorio de Rayos X Chandra respalda aún más este modelo, indicando un agujero negro de aproximadamente cinco masas solares rodeado por una nube de gas y polvo.
Los nuevos datos también respaldan observaciones anteriores de otra candidata a supernova fallida, NGC 6946-BH1, proporcionando una imagen más consistente de este difícil proceso.
Incertidumbres restantes y explicaciones alternativas
Si bien es convincente, la interpretación fallida de la supernova no está exenta de debate. Algunos astrónomos sugieren explicaciones alternativas, como una fusión estelar donde dos estrellas chocan y se fusionan sin una supernova. Descartar estos escenarios requiere un análisis cuidadoso y observaciones futuras.
Una predicción clave es que un agujero negro eventualmente se oscurecerá a medida que el polvo circundante se disipe, mientras que una fusión estelar continuará emitiendo luz. Sin embargo, este proceso puede llevar décadas y exceder potencialmente la vida útil operativa de los observatorios actuales como el JWST.
El futuro de la investigación fallida de supernovas
Para confirmar estos hallazgos y perfeccionar nuestra comprensión, los astrónomos enfatizan la necesidad de realizar más observaciones. Instalaciones de próxima generación como el Observatorio Vera C. Rubin en Chile y el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace serán cruciales para descubrir candidatos adicionales y distinguir entre supernovas fallidas y otros eventos.
“Estamos entrando en una era en la que tendremos muchas más oportunidades para estudiar este fenómeno”, afirma Suvi Gezari, astrónomo de la Universidad de Maryland.
Este descubrimiento subraya la búsqueda en curso para desentrañar los misterios de la formación de agujeros negros, una cuestión fundamental en astrofísica. La estrella desaparecida de Andrómeda sirve como una pista tentadora, que insta a realizar más investigaciones y promete nuevos conocimientos sobre el ciclo de vida de las estrellas masivas.
