Científicos predicen con precisión patrones de alimentación de agujeros negros usando modelos avanzados

MadridFísicos han utilizado modelos avanzados para predecir con precisión cómo se alimentan los agujeros negros. Un evento de disrupción de marea (EDM) ofrece una oportunidad especial para estudiar esto. Los EDM ocurren cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro supermasivo y se desintegra. Los restos forman un disco alrededor del agujero negro que emite destellos brillantes visibles desde la Tierra.

Observaciones recientes revelan:

• Precisión en la predicción del comportamiento de los TDE
• Validación del modelo con datos reales
• Posibilidad de mejorar la física de los agujeros negros

AT2018fyk es un evento de disrupción tidal situado a unos 860 millones de años luz de la Tierra. Científicos de la Universidad de Syracuse, MIT y el Instituto Científico del Telescopio Espacial utilizaron un modelo detallado para estudiarlo. A diferencia de los eventos típicos de disrupción tidal, AT2018fyk involucra una estrella que sobrevive parcialmente, lo que le permite seguir interactuando con el agujero negro supermasivo.

El modelo predijo acertadamente que AT2018fyk se desvanecería rápidamente en agosto de 2023. Las observaciones confirmaron esta predicción, representando un avance significativo en el estudio de los agujeros negros. Esta predicción precisa demuestra que los científicos pueden modelar las interacciones con agujeros negros supermasivos con gran exactitud.

Los telescopios avanzados como el Hubble, el James Webb y el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA son sumamente importantes. Estos instrumentos detectan diferentes tipos de radiación electromagnética, como los rayos X provenientes del gas caliente cercano a los agujeros negros. Los rayos X tienen longitudes de onda más cortas y más energía que la luz visible, lo que permite a los científicos estudiar las regiones extremas alrededor de los agujeros negros.

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Las encuestas extragalácticas detalladas nos permiten observar cambios repentinos en fuentes de luz, revelando actividades dinámicas como los TDE. Un caso especial es AT2018fyk, que muestra un patrón repetitivo. Detectado por primera vez en 2018, este fenómeno presenta aumentos y disminuciones periódicas en brillo, proporcionando información sobre la órbita de la estrella y sus interacciones con el SMBH.

Eric Coughlin y su equipo de la Universidad de Syracuse han compartido su investigación en The Astrophysical Journal Letters. Su trabajo proporciona un nuevo entendimiento sobre los eventos de disrupción parcial de mareas (TDEs) repetitivos. Esto nos ayuda a aprender más sobre el ciclo de vida de las estrellas cercanas a los agujeros negros supermasivos y ofrece maneras de predecir estos eventos en el futuro.

El modelo del equipo indica que la estrella no fue destruida por el agujero negro supermasivo. Los restos que caen de nuevo hacia el agujero negro influyen en su luminosidad. La estrella completa una órbita alrededor del agujero negro aproximadamente cada1300 días.

Los científicos predicen que AT2018fyk volverá a brillar en 2025 cuando más materia estelar entre en el agujero negro. Aunque no se conoce la luminosidad exacta, el evento sigue siendo de gran relevancia.

Al predecir cómo los agujeros negros consumen materia, los científicos pueden aprender más sobre la naturaleza de estos fenómenos. Esto contribuye a entender mejor estos enigmáticos objetos y su interacción con la materia circundante.