Acercarse demasiado a un agujero negro supermasivo suele ser una mala noticia para una estrella. Las enormes diferencias de gravedad entre un lado y otro pueden deformarla y arrancarle material en lo que los astrónomos denominan evento de disrupción de marea. Sin embargo, algunas estrellas consiguen sobrevivir.
Cuando la aproximación no es suficiente para destruirlas por completo, pueden regresar una y otra vez alrededor del agujero negro, perdiendo una pequeña parte de su masa en cada encuentro. Cada vez que ese material vuelve hacia el agujero negro genera un nuevo destello detectable desde la Tierra.
Estos fenómenos reciben el nombre de eventos de disrupción de marea parcial repetitivos, o rpTDE. Y contienen un misterio: en aproximadamente cuatro de los diez sistemas repetitivos conocidos, los destellos observados se vuelven progresivamente más débiles.
Un estudio dirigido por Ananya Bandopadhyay, de la Universidad de Syracuse, propone ahora una explicación: la clave podría estar en qué tan rápido giraba la estrella antes de encontrarse con el agujero negro.
El giro cambia lo que ocurre en cada encuentro
A primera vista, parecía lógico pensar que las llamaradas se debilitaban simplemente porque la estrella perdía cada vez menos materia. Pero las simulaciones anteriores mostraban algo extraño.
Aunque la cantidad de material arrancado descendiera, las fuerzas de marea del agujero negro podían hacer que la estrella girase cada vez más rápido. Ese aumento de rotación modificaba la forma en que los restos regresaban hacia el agujero negro y permitía mantener aproximadamente constante la intensidad máxima de los destellos.
Eso no coincidía con lo que los astrónomos estaban viendo.
Los investigadores probaron entonces otro escenario: una estrella que ya estuviera rotando rápidamente antes del primer encuentro.
Las simulaciones hidrodinámicas mostraron que, cuando la rotación inicial es suficientemente elevada y se produce en la misma dirección que la órbita, los encuentros posteriores no consiguen acelerar tanto a la estrella. A medida que pierde menos material, también disminuye la tasa máxima con la que ese material regresa hacia el agujero negro y, por tanto, los destellos pueden hacerse progresivamente más débiles.
Una estrella capturada de un sistema binario
Pero queda otra pregunta: ¿por qué debería una estrella estar girando tan rápidamente antes de acercarse al agujero negro?
Los investigadores creen que la respuesta podría estar en el llamado mecanismo de Hills.
En este escenario, dos estrellas que forman un sistema binario pasan demasiado cerca de un agujero negro supermasivo. La enorme gravedad rompe la pareja: una de las estrellas puede ser expulsada a gran velocidad mientras la otra queda atrapada en una órbita muy cerrada alrededor del agujero negro.
Si el sistema binario original era suficientemente compacto, las estrellas podían estar acopladas por fuerzas de marea, haciendo que su velocidad de rotación coincidiera con su rápido movimiento orbital. La estrella capturada llegaría entonces al agujero negro girando a gran velocidad desde el principio. El mismo mecanismo podría ayudar a explicar además algunas de las estrellas que orbitan Sagitario A*, el agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea.
El trabajo no demuestra todavía que todos los sistemas repetitivos tengan este origen, pero consigue reproducir mediante simulaciones un comportamiento que los modelos anteriores no podían explicar.
De confirmarse, esos destellos cada vez más débiles esconderían una información inesperada: no solo nos estarían mostrando cómo un agujero negro arranca materia de una estrella, sino también cómo giraba esa estrella antes incluso de quedar atrapada a su alrededor.
