Astrónomos de Japón y Taiwan han predicho la existencia de una supernova extrema de estrella supermasiva en el universo distante, posiblemente progenitora de agujeros negros supermasivos.
Sus cálculos, publicado en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society', sugieren que esta supernova puede ser observada por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) que se lanzará a finales de este año.
Observaciones recientes han demostrado que hay un agujero negro supermasivo en el centro de cada galaxia. Sin embargo, ¿cuál es el origen de estos agujeros negros supermasivos? Todavía es un misterio hoy.
El estudio de la formación de agujeros negros supermasivos es un tema importante en la astrofísica moderna. La teoría principal sugiere que las semillas de los agujeros negros supermasivos se formaron después de la muerte de las primeras estrellas masivas en el universo temprano, y luego estas semillas continuaron acumulando el gas circundante y finalmente se formaron hoy en día en agujeros negros supermasivos.
Sin embargo, esta teoría fue cuestionada porque las estrellas más masivas observadas en el universo local tienen alrededor de cien o doscientas masas solares.
Si las primeras estrellas con unos pocos cientos de masas solares mueren como semillas de agujeros negros, que deben mantener la mayor eficiencia de acreción para formar los agujeros negros supermasivos que se observan en la actualidad. Pero es muy difícil mantener una alta tasa de acreción en un entorno realista.
El investigador adjunto Ke-Jung Chen de ASIAA (Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics) propuso una supernova de inestabilidad relativista a partir de una estrella supermasiva primordial (10 elevado a 4-10 elevado a 5 masas solares) en su artículo de investigación de 2014.
"Puede haber una pequeña cantidad de las primeras estrellas en el universo temprano con decenas de miles de masas solares. Es probable que sean las progenitoras de los agujeros negros supermasivos en las galaxias. Porque cuanto más masiva es la semilla del agujero negro, más eficiente es es tragar la materia circundante. Los agujeros negros no necesitan mantener una alta tasa de acreción para crecer rápidamente", dijo Chen.
Pero, ¿cómo demostrar que alguna vez existieron estas estrellas masivas? Este es un desafío de observación, porque la mayoría de estas estrellas supermasivas colapsarán en agujeros negros.
Basado en el modelo de supernova propuesto por Chen, el equipo de investigación ha realizado una nueva simulación de transporte de radiación y descubrió que la próxima misión JWST tiene la oportunidad de observar esta supernova. Si realmente se observa para entonces, se puede confirmar el origen del agujero negro supermasivo en la galaxia que proviene de la primera estrella supermasiva. ¡Vamos a esperar y ver!
grb