Científicos detectan una estrella que colapsó en un agujero negro: el origen del fenómeno

En el vasto cielo de la galaxia de Andrómeda, donde miles de millones de estrellas titilan a millones de años luz de la Tierra, los astrónomos han sido testigos de un fenómeno sin precedentes.

Una estrella masiva desapareció sin dejar el estruendo de una supernova, colapsando directamente en un agujero negro. Este insólito evento ha permitido a la ciencia observar, por primera vez y de forma completa, cómo se forma un agujero negro a partir de una estrella agonizante.

La desaparición de una gigante: un caso único en la astronomía

La protagonista de esta historia cósmica, identificada como M31-2014-DS1, habitaba la constelación de Andrómeda, a unos 2,5 millones de años luz de nuestro planeta. Sus movimientos y su abrupto final han sido seguidos con atención por un equipo liderado por Kishalay De, investigador del Flatiron Institute de la Simons Foundation. El hallazgo fue publicado en la revista Science.

La estrella comenzó a brillar más en luz infrarroja en 2014. Dos años después, en 2016, su luminosidad se desplomó hasta volverse prácticamente invisible en el espectro óptico y en el infrarrojo cercano. Las mediciones realizadas entre 2022 y 2023 confirmaron que la estrella se había desvanecido hasta ser solo detectable en el infrarrojo medio, con una luminosidad diez mil veces menor que la original.

“Esta estrella solía ser una de las más luminosas de la galaxia de Andrómeda, y de pronto no estaba en ningún lado. Imaginen que Betelgeuse desapareciera de la noche a la mañana, sería un escándalo”, explicó Kishalay De.

Lo que revela un colapso sin explosión

A diferencia de lo que ocurre con la mayoría de las estrellas masivas, que al morir explotan como supernovas, M31-2014-DS1 evitó ese destino. En vez de liberar su energía en una explosión, su núcleo colapsó sobre sí mismo hasta formar un agujero negro, expulsando lentamente las capas externas de la estrella.

El equipo de investigadores, que revisó datos de telescopios espaciales y terrestres durante casi dos décadas, logró reconstruir el proceso completo.

Uno de los aspectos más reveladores es el papel de la convección en el interior estelar. El movimiento de gases desde las regiones más calientes hacia las más frías impidió que las capas externas cayeran de inmediato en el agujero negro. En cambio, estas se dispersaron lentamente y generaron polvo, lo que explica el resplandor infrarrojo que aún se puede detectar.

“La tasa de material que cae en el agujero negro es mucho más lenta de lo que se pensaba. Ese material tiene momento angular, por eso orbita y cae en espiral durante décadas, no en meses”, aportó la investigadora Andrea Antoni.

Un fenómeno que reescribe modelos y expectativas

El seguimiento de M31-2014-DS1 no solo confirma predicciones teóricas, sino que obliga a reinterpretar otros casos parecidos, como el de la estrella NGC 6946-BH1, observada hace diez años. En ambos sucesos, solo alrededor del 1% de la envoltura original de la estrella terminó en el agujero negro, mientras que el resto fue expulsado y ahora forma polvo que brilla en el infrarrojo.

De acuerdo con los especialistas, este tipo de eventos podría ser más frecuente de lo que se creía. “Estamos apenas empezando a entender qué estrellas terminan como agujeros negros y cómo ocurre ese proceso”, destacó De.

El resplandor residual de polvo y gas caliente en torno al agujero negro recién formado seguirá siendo visible durante décadas para telescopios de alta sensibilidad, como el James Webb Space Telescope. Esto servirá como referencia para futuras investigaciones sobre el origen de los agujeros negros en el universo.

Ciencia en tiempo real: un nuevo paradigma para la astronomía

La observación de M31-2014-DS1 ha marcado un hito para la astrofísica. Los datos obtenidos entre 2005 y 2023, sumados a las predicciones de los modelos de convección estelar, han permitido construir una imagen sin precedentes sobre cómo una estrella masiva desaparece y deja tras de sí un agujero negro.

“La historia apenas comienza”, afirmó Kishalay De, convencido de que este caso será un modelo de referencia para descifrar los secretos de la muerte estelar y el nacimiento de los objetos más enigmáticos del cosmos.