Astrofísicos de la Universidad de Copenhague han estudiado un fenómeno misterioso: estrellas que desaparecen repentinamente del cielo.
Algún día, el Sol comenzará a expandirse hasta engullir la Tierra, luego se volverá inestable antes de contraerse en una densa enana blanca. Si el Sol fuera ocho veces más masivo, terminaría explotando en una supernova, expulsando energía y materia al espacio, dejando atrás una estrella de neutrones o un agujero negro.
Investigadores del Instituto Niels Bohr en Copenhague han encontrado pruebas de que estrellas muy masivas pueden desaparecer sin explosión. Su estudio sugiere que la gravedad de estas estrellas es tan fuerte que se colapsan directamente en agujeros negros.
Alejandro Vigna-Gómez, primer autor del estudio, explica que el núcleo de una estrella puede colapsar bajo su propio peso, convirtiéndose en un agujero negro sin pasar por una explosión de supernova. Esto podría explicar la desaparición repentina de algunas estrellas brillantes observadas recientemente.
El sistema binario VFTS 243, recientemente observado en la periferia de la Vía Láctea, es particular. Contiene una estrella y un agujero negro aproximadamente diez veces más masivos que el Sol. A diferencia de otros sistemas similares, VFTS 243 no muestra ningún signo de explosión pasada, lo cual es inusual.
Los astrónomos generalmente clasifican los agujeros negros en tres tipos: los agujeros negros estelares, los agujeros negros supermasivos y los agujeros negros de masa intermedia. Los agujeros negros estelares, como los de VFTS 243, se forman cuando estrellas masivas se colapsan. Los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de las galaxias, mientras que los agujeros negros de masa intermedia, antes teóricos, han sido detectados recientemente.
Vista del telescopio espacial Webb de la nebulosa de la Tarántula, donde se encuentra VTFS 243. Crédito: NASA, ESA, CSA, y STScI
El sistema VFTS 243 no tiene un "patada natal" significativa, una aceleración típica de los objetos orbitales tras una supernova. Además, la órbita casi circular del sistema sugiere la ausencia de una explosión violenta.
Los investigadores han analizado los datos observacionales en busca de signos de una explosión pasada, pero solo encontraron pruebas menores. Su análisis sugiere que la energía liberada durante el colapso fue principalmente en forma de neutrinos, partículas de baja masa que interactúan débilmente.
Este sistema binario único servirá como referencia para futuros estudios sobre la evolución estelar y el colapso de estrellas, ayudando a validar modelos teóricos. Según la profesora Irene Tamborra, este sistema es el mejor ejemplo observable de un agujero negro formado por colapso total, sin explosión de supernova.