Representación 3D del disco de acreción de un agujero negro que gira rápidamente
Los agujeros negros conservan los campos magnéticos de las estrellas que los originaron
Estos se forman tras la muerte de ciertas estrellas, que terminan su vida como supernovas dejando un núcleo denso llamado estrella protoneutrón
Un nuevo estudio ha desvelado el origen de los intensos campos magnéticos en los agujeros negros, asociándolos directamente con las estrellas madre que colapsan para formarlos. Este hallazgo proporciona claves para entender fenómenos como los estallidos de rayos gamma, las explosiones más luminosas del universo, que emanan de estos objetos cósmicos extremos.
Los agujeros negros se forman tras la muerte de ciertas estrellas, que terminan su vida como supernovas dejando un núcleo denso llamado estrella protoneutrón. Según el estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, los discos de acreción de estas estrellas transfieren sus campos magnéticos al agujero negro recién nacido. Esto permite que los agujeros negros produzcan los chorros de partículas cargadas responsables de los estallidos de rayos gamma.
«Las estrellas protoneutrones son las madres de los agujeros negros. Durante el colapso, las líneas magnéticas del disco de la estrella quedan ancladas al agujero negro, dotándolo de magnetismo», explica Ore Gottlieb, investigador del Instituto Flatiron y autor principal del estudio.
El equipo de Gottlieb originalmente buscaba simular el ciclo vital de una estrella, desde su formación hasta el colapso en un agujero negro, para estudiar los chorros asociados. Sin embargo, se encontraron con un desafío inesperado: entender cómo los campos magnéticos sobrevivían al colapso y contribuían a los potentes fenómenos observados.
Las teorías anteriores sostenían que los campos magnéticos se comprimían durante el colapso estelar, intensificándose. No obstante, un fuerte campo magnético haría que la estrella perdiera rotación, impidiendo la formación de un disco de acreción, indispensable para generar chorros y estallidos. Este aparente dilema llevó al equipo a replantear el problema.
El avance surgió al considerar que las estrellas protoneutrón, al igual que los agujeros negros, pueden poseer discos de acreción. Durante el colapso, antes de que el campo magnético desaparezca, el disco transfiere estas líneas magnéticas al agujero negro en formación. «Realizamos cálculos para escenarios típicos y encontramos que, en la mayoría de los casos, el disco del agujero negro se forma más rápido de lo que se pierde el magnetismo», señala Gottlieb.
El descubrimiento implica que los agujeros negros no generan sus campos magnéticos desde cero, sino que los heredan de sus progenitores. Esta conexión entre estrellas de neutrones y agujeros negros redefine nuestra comprensión de su evolución y del origen de las explosiones más brillantes del cosmos.