Por primera vez, TESS, el satélite buscador de planetas de la NASA, observó un agujero negro desgarrando una estrella en un fenómeno cataclísmico llamado evento de interrupción de las mareas. Las observaciones de seguimiento realizadas por el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA y otras instalaciones han hecho posible la mirada más detallada jamás obtenida de los primeros momentos de uno de estos eventos de destrucción de estrellas.

"Los datos de TESS nos permiten ver exactamente cuándo este evento destructivo, llamado ASASSN-19bt, comenzó a ser más brillante, lo que nunca antes habíamos podido hacer", dijo Thomas Holoien, miembro de Carnegie Fellow en los Observatorios Carnegie en Pasadena, California. "Debido a que identificamos la interrupción de las mareas rápidamente con el programa ASAS-SN, pudimos desencadenar observaciones de seguimiento de longitud de onda múltiple en los primeros días. Los primeros datos serán increíblemente útiles para modelar la física de estos eventos".

ASAS-SN, una red mundial de 20 telescopios robóticos con sede en la Universidad Estatal de Ohio (OSU) en Columbus, descubrió el evento el 29 de Enero. Holoien estaba trabajando en el Observatorio Las Campanas en Chile cuando recibió la alerta desde uno de los telescopios del proyecto en Sudáfrica. del proyecto. Holoien preparó rápidamente dos telescopios de Las Campanas para ASASSN-19bt y luego solicitó observaciones de seguimiento por parte de Swift, y el observatorio XMM-Newton de la ESA (Agencia Espacial Europea) y telescopios terrestres de 1 metro ede la red global del Observatorio Las Cumbres.

Sin embargo, TESS no necesitaba un llamada de atención porque ya estaba mirando la misma área. El cazador de planetas monitorea grandes franjas del cielo, llamadas sectores, durante 27 días a la vez. Esta vista larga le permite a TESS observar tránsitos, caídas periódicas en el brillo de una estrella que pueden indicar planetas en órbita.

ASAS-SN comenzó a pasar más tiempo mirando los sectores TESS cuando el satélite inició operaciones científicas en Julio de 2018. Los astrónomos anticiparon que TESS podría captar la luz más temprana de los estallidos estelares de corta duración, incluidas las supernovas y las interrupciones de las mareas. TESS vio por primera vez a ASASSN-19bt el 21 de Enero, más de una semana antes de que el evento fuera lo suficientemente brillante como para que ASAS-SN lo detectara. Sin embargo, el satélite solo transmite datos a la Tierra cada dos semanas, y una vez recibidos deben procesarse en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. Por lo tanto, los primeros datos de TESS sobre la interrupción de las mareas no estuvieron disponibles hasta el 13 de Marzo. Esta es la razón por la cual la obtención de observaciones de seguimiento tempranas de estos eventos depende de la coordinación mediante encuestas en tierra como ASAS-SN.

Afortunadamente, la interrupción también ocurrió en la zona de visualización continua sur de TESS, que siempre estaba a la vista de una de las cuatro cámaras del satélite. La ubicación de ASASSN-19bt permitió a Holoien y sus colegas seguir el evento en varios sectores. Si hubiera ocurrido fuera de esta zona, TESS podría haberse perdido el comienzo del estallido.

"Los primeros datos de TESS nos permiten ver la luz muy cerca del agujero negro, mucho más cerca de lo que hemos podido ver antes", dijo Patrick Vallely, coautor y becario de investigación de la National Science Foundation en OSU. "También nos muestran que el aumento de brillo de ASASSN-19bt fue muy suave, lo que nos ayuda a decir que el evento fue una interrupción de las mareas y no otro tipo de evento, como el del centro de una galaxia o una supernova".

El equipo de Holoien utilizó datos UV de Swift, el más antiguo visto desde una interrupción de las mareas, para determinar que la temperatura cayó en aproximadamente un 50%, pasando de 40.000 a 20,000 ºC, en unos pocos días. Es la primera vez que se ve una disminución tan temprana de la temperatura en una interrupción de la marea, aunque algunas teorías lo han predicho, dijo Holoien.

Más típico para este tipo de eventos fue el bajo nivel de emisión de rayos X visto tanto por Swift como por XMM-Newton. Los científicos no entienden completamente por qué las interrupciones de las mareas producen tanta emisión de rayos UV y tan pocos rayos X.

"La gente ha sugerido múltiples teorías: tal vez la luz rebota a través de los escombros recién creados y pierde energía, o tal vez el disco se forma más lejos del agujero negro de lo que pensábamos originalmente y la luz no se ve tan afectada por la extrema gravedad del objeto", dijo S. Bradley Cenko, investigador principal de Swift en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Más observaciones tempranas de estos eventos pueden ayudarnos a responder algunas de estas preguntas persistentes".

Los astrónomos piensan que el agujero negro supermasivo que generó ASASSN-19bt pesa alrededor de 6 millones de veces la masa del Sol. Se encuentra en el centro de una galaxia llamada 2MASX J07001137-6602251 ubicada a unos 375 millones de años luz de distancia en la constelación de Volans (pez volador). La estrella destruida puede haber sido similar en tamaño a nuestro Sol.

Las interrupciones de las mareas son increíblemente raras, ocurren una vez cada 10.000 a 100.000 años en una galaxia del tamaño de nuestra propia Vía Láctea. Las supernovas, en comparación, ocurren cada 100 años más o menos. En total, los astrónomos han observado solo alrededor de 40 interrupciones de marea hasta el momento, y los científicos predijeron que TESS solo vería uno o dos en su misión inicial de dos años.

"Para TESS observar ASASSN-19bt tan temprano en su mandato, y en la zona de visualización continua donde pudimos verlo durante tanto tiempo, es realmente extraordinario", dijo Padi Boyd, el científico del proyecto TESS en Goddard. "Las futuras colaboraciones con observatorios de todo el mundo y en órbita nos ayudarán a aprender aún más sobre los diferentes estallidos que iluminan el cosmos".