Los investigadores descubren por qué en esta galaxia aparece un destello de luz cada 114 días

Desde 2014, un grupo de astrónomos ha estado analizando un fenómeno que se repite exactamente cada 114 días: un gran destello de luz. Ahora, tras diferentes estudios, han concluido que se trata de la visita regular de una estrella gigante a un agujero negro supermasivo, según ha informado la NASA en un comunicado.

Como si de una relación se tratara, la estrella pasa a los 114 días cerca del agujero negro, lo que provoca un destello parecido a fuegos artificiales en esta galaxia espiral, conocida como ESO 253-G003, y que está a 570 millones de años luz.

Estas visitas periódicas causan el robo de algunos materiales de la estrella por parte del agujero. Su regularidad ha conseguido que los científicos bauticen a la galaxia como Old Faithful –traducido en castellano como Viejo Fiel–, en referencia al géiser homónimo del Parque Nacional de Yellowstone (Estados Unidos).

"Creemos que hay un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia que provoca los destellos cuando consume parcialmente a la estrella en órbita", ha explicado Anna Payne, primera autora del estudio, de la Universidad de Hawai en Mānoa (Estados Unidos).

Además, ha añadido que "estas ondas longitudinales son las más frecuentes y predecibles que se han visto en el núcleo de una galaxia, lo que supone una oportunidad única para estudiar a Old Faithful en detalle".

Una extraña y única relación que ha dado lugar a diferentes hipótesis

En noviembre de 2914, el All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), un programa automatizado para detectar supernovas, detectó los primeros destellos en la galaxia ESO 253-G003, lo que les llevó a pensar que se trataba de una supernova.

En este vídeo, se pueden observar los destellos captados por la NASA.

Esta posibilidad fue descartada ya que, para que exista una supernova, la estrella ha de desaparecer tras el evento y, en este caso, eso no ocurría

En todo este tiempo, se han podido observar 17 destellos. Además, la observación pudo predecir las fechas en que tendrían lugar: el 17 de mayo, el 7 de septiembre, y el 26 de diciembre. Y acertaron.

Para observar con mayor detalle este incansable y repetitivo destello, hicieron el uso del mayor telescopio de la NASA, el TESS, y pusieron nombre al propio destello, el ASASSN-14ko.

"El TESS nos proporcionó una imagen muy completa de este particular destello, pero no podíamos observar todo el conjunto", ha señalado Patrick Valley, astrónomo de la Universidad de Ohio (Estados Unidos). 

De esta forma, según Valley, "estos estudios se complementaron, ya que el ASAS-SN recopiló imágenes con menos detalle, pero nos ofreció la base, que fue crucial", ha añadido.

En primer lugar, los científicos barajaron la hipótesis de que el fenómeno ocurría por la interacción entre 2 agujeros negros supermasivos. En segundo lugar, también aventuró la posibilidad de que la estrella hubiera chocado con un disco de acrecimiento.

Estos discos son estructuras compuestas de gas y polvo y que giran en torno a un objeto central masivo, alimentando al agujero negro de su interior. Pero esta hipótesis fue refutada, ya que los destellos habrían sido diferentes por la colisión en diferentes puntos.

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Por último, el tercer planteamiento hacía referencia a un evento de disrupción de marea, un fenómeno que ocurre cuando una estrella se acerca demasiado al horizonte de sucesos de un agujero supermasivo y es destrozada por las fuerzas de marea del propio agujero, provocando la espaguetización. 

Así, analizaron la curva de luz de todos los destellos y los compararon con otros conocidos eventos de disrupción de marea. De esta forma, plantearon que la estrella, probablemente, estaba orbitando un agujero negro supermasivo de 78 millones de masas solares.

Cada vez que la estrella pasaba cerca, esta perdía el 0,3% de la masa del Sol —más o menos, 3 veces el tamaño de Júpiter—, de tal forma que la estrella no muere a corto plazo pero se producen esos destellos.

Como se aprecia en las imágenes recogidas por la NASA, la estrella pasa cerca del agujero negro supermasivo.

Pero ESO 253-G003 tiene una peculiaridad, que son dos galaxias en estado avanzado de fusión, es decir, que existe un agujero negro supermasivo en el centro de la misma.

"Cuando una estrella gigante pasa cerca, pero no demasiado, de una órbita alargada, el agujero negro es capaz de robar algunos de los materiales de la estrella, sin agotar la misma", ha resumido Benjamin Shappee, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai. "En este sentido, la estrella gigante seguirá volviendo hasta que se agote", ha concluido.

Aunque se desconoce cuánto durará esta relación ya se sabe que, en abril y agosto de este año, el agujero negro recibirá una visita de la estrella gigante.

"Queremos comprender las propiedades de estos agujeros negros, así como estudiar su crecimiento", ha comentado Kris Stanek, de la Universidad de Ohio. "La capacidad de predecir cuándo tendrá lugar el próximo episodio nos permite recabar datos que, de otra forma, no podríamos obtener", ha añadido.

Todas las imágenes y vídeos pertenecen a NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA/GESTAR) y se pueden consultar aquí.