Los astrónomos han observado, por primera vez, una estrella masiva colapsando directamente en un agujero negro sin una explosión de supernova, un resultado teórico anteriormente considerado relativamente común pero rara vez presenciado. El descubrimiento, realizado en la galaxia de Andrómeda (M31), desafía la comprensión convencional de la muerte estelar y sugiere que muchos de estos eventos pueden pasar desapercibidos.
La desaparición inesperada
En 2014, el Explorador de Infrarrojos de Campo Amplio de Objetos Cercanos a la Tierra (NEOWISE) de la NASA detectó una estrella supergigante, ahora designada M31-2014-DS1, que brillaba en luz infrarroja. Años más tarde, un equipo dirigido por Kishalay De de la Universidad de Columbia volvió a examinar los datos de archivo de NEOWISE y descubrió que la estrella no sólo se había desvanecido, sino que desapareció. Durante dos años, el brillo del infrarrojo medio de la estrella aumentó en un 50%, luego se atenuó rápidamente y finalmente se volvió indetectable en luz óptica en 2023.
Esta no es sólo una estrella que se desvanece; Es una desaparición confirmada. Las observaciones del Telescopio Espacial Hubble en 2022 tampoco mostraron nada en luz visible, y solo se detectó una débil fuente de infrarrojo cercano en la espectroscopia de seguimiento del Observatorio Keck. El desvanecimiento fue dramático: una disminución de 100 veces en el brillo óptico entre 2016 y 2019.
Por qué esto es importante: repensar la evolución estelar
El modelo estándar predice que estrellas de este tamaño (aproximadamente 13 masas solares al principio, reducidas a 5 por los vientos estelares) deberían explotar como supernovas. No hacerlo sugiere que algunas estrellas colapsan directamente en agujeros negros, y este proceso puede ser más frecuente de lo que se pensaba anteriormente. Este descubrimiento implica que el inventario de muertes estelares en el universo está incompleto y que muchos agujeros negros se están formando silenciosamente, sin ser detectados por los estudios actuales.
El mecanismo detrás de este colapso depende de los neutrinos. Cuando una estrella masiva agota su combustible, su núcleo colapsa y libera neutrinos. Estas partículas pueden generar ondas de choque que desencadenan una explosión de supernova o, si son lo suficientemente débiles, permiten que las capas externas de la estrella caigan hacia adentro, formando un agujero negro sin el destello brillante de una supernova.
Un segundo candidato: N6946-BH1
Este no es un caso aislado. En 2010 se observó un candidato similar, N6946-BH1 en la galaxia NGC 6946 (a 25 millones de años luz de distancia). Sin embargo, debido a su mayor distancia, los datos de N6946-BH1 son menos precisos. La observación de Andrómeda proporciona pruebas más sólidas y valida la existencia de estas “supernovas fallidas”.
La búsqueda continúa: perspectivas de futuro
Encontrar estos agujeros negros de colapso directo es un desafío. Las supernovas son fáciles de detectar; eclipsan galaxias enteras durante semanas. Los colapsos directos, sin embargo, son sutiles y requieren un análisis cuidadoso de los datos de archivo. El descubrimiento de M31-2014-DS1 pone de relieve cuánta información oculta se encuentra en los archivos astronómicos existentes.
El próximo Observatorio Vera Rubin, con su Legacy Survey of Space and Time de una década de duración, tiene el potencial de descubrir muchos más de estos eventos. Hasta entonces, los astrónomos seguirán analizando los datos existentes, con la esperanza de encontrar otras estrellas que silenciosamente hayan caído en el olvido.
“Es sorprendente saber que una estrella masiva básicamente desapareció (y murió) sin una explosión y nadie se dio cuenta durante más de cinco años”, dice el autor principal Kishalay De. “Esto realmente afecta nuestra comprensión del inventario de muertes estelares masivas en el universo”.
