Supernova fallida crea un agujero negro en Andrómeda

Los astrónomos han documentado recientemente el nacimiento silencioso de un agujero negro en la vecina galaxia de Andrómeda tras observar cómo una estrella masiva, M31-2014-DS1, se desvanecía sin el brillo característico de una supernova. Este raro evento astronómico, a menudo llamado "supernova fallida", proporciona evidencia observacional crítica de una muerte estelar en la que el núcleo colapsa directamente en una singularidad. Al analizar casi dos décadas de datos de archivo, los investigadores han reconstruido una cronología que sugiere que no todas las estrellas masivas terminan sus vidas en una explosión violenta, sino que algunas pueden simplemente dejar de existir.

¿Qué es una supernova fallida?

Una supernova fallida es un evento estelar poco común en el que una estrella masiva experimenta un colapso del núcleo pero no logra producir una explosión brillante, formando en su lugar directamente un agujero negro a medida que las capas exteriores de la estrella caen hacia adentro. A diferencia de las supernovas típicas de Tipo II, la onda de choque interna es insuficiente para expulsar el material estelar, lo que provoca que la estrella se atenúe y desaparezca silenciosamente de la luz visible.

Los modelos de evolución estelar han predicho durante mucho tiempo que un porcentaje significativo de estrellas masivas —quizás entre el 20% y el 30%— podría terminar sus vidas de esta manera. En una supernova estándar, el colapso del núcleo desencadena una onda de choque de rebote que expulsa las capas exteriores de la estrella al espacio, creando un destello que puede eclipsar a una galaxia. En una supernova fallida, sin embargo, la gravedad del agujero negro en formación es tan inmensa que supera la presión de salida, tragándose la mayor parte de la masa de la estrella y dejando atrás solo una tenue firma infrarroja.

¿Cómo descubrieron los astrónomos la formación silenciosa del agujero negro en Andrómeda?

Los astrónomos descubrieron la formación silenciosa del agujero negro en Andrómeda al monitorear la estrella masiva M31-2014-DS1, que inicialmente era brillante pero se atenuó drásticamente entre 2016 y 2019, desapareciendo por completo en 2023. Utilizando casi 20 años de datos de archivo de la misión NEOWISE de la NASA y de observatorios terrestres, los investigadores rastrearon la transición única de la estrella de una fuente luminosa a un punto invisible.

El equipo de investigación, cuyos hallazgos se publicaron en la revista Science el 16 de febrero de 2026, se apoyó en gran medida en el Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE). Este archivo infrarrojo permitió al equipo ver a través del polvo de la galaxia de Andrómeda, situada a 2,5 millones de años luz de distancia, y registrar un evento específico de aumento de brillo en 2014. Este pico de infrarrojos indicó que la estrella estaba desprendiéndose de sus capas más externas justo antes de que su núcleo se quedara sin combustible nuclear, un registro crucial de "antes y después" que rara vez se captura en tiempo real.

• 2005–2014: La estrella se mantuvo en un estado estable de alta luminosidad como una estrella variable masiva.
• 2014: Un aumento repentino en el brillo infrarrojo indicó la expulsión de una gruesa capa de gas.
• 2016–2023: La luz óptica se desplomó en un factor de 10, volviendo a la estrella invisible para los telescopios tradicionales.
• Finales de 2023: Solo quedó un tenue resplandor infrarrojo persistente del polvo calentado que rodea el lugar del colapso.

¿Qué evidencia prueba que se formó un agujero negro a partir de M31-2014-DS1?

La evidencia de la formación de un agujero negro a partir de M31-2014-DS1 incluye su desvanecimiento sostenido hasta una pequeña fracción de su brillo original sin ningún estallido luminoso, lo que indica un colapso del núcleo donde la mayor parte de la masa implosionó. Un tenue resplandor infrarrojo persistente proveniente del gas caliente oscurecido por el polvo que orbita la nueva singularidad respalda la conclusión de que el núcleo de la estrella se ha convertido en un objeto compacto.

La ausencia de un "eco de luz" de supernova tradicional es el indicador más fuerte de una explosión fallida. Cuando una estrella como M31-2014-DS1 colapsa, la energía gravitatoria liberada suele alimentar una explosión masiva. Sin embargo, en este caso, el material volvió a caer hacia adentro bajo la propia gravedad de la estrella. Según el estudio, que contó con el apoyo del Astrophysics Data Analysis Program de la NASA, se estima que el objeto resultante es un agujero negro de aproximadamente 6,5 masas solares. Esto coincide con los modelos teóricos de muertes "silenciosas" donde el núcleo colapsa directamente porque el suministro de energía interna se agota y no puede soportar el peso de la estrella.

La astronomía infrarroja resultó esencial en este descubrimiento porque pudo detectar el "velo" de gas caliente y polvo dejado atrás. Mientras que la estrella desapareció en el espectro óptico, los datos de NEOWISE mostraron que la nube de escombros todavía se estaba calentando desde el interior. Este calor sugiere que, si bien la superficie de la estrella ha desaparecido, un objeto denso y masivo permanece en el centro, continuando su interacción con el material circundante a través de una gravedad intensa.

Implicaciones para la evolución galáctica y la investigación futura

El descubrimiento de M31-2014-DS1 sugiere que estos finales "silenciosos" para las estrellas pueden ser más comunes de lo que se reconocía anteriormente en nuestro universo local. Si una parte sustancial de las estrellas masivas omite la etapa de supernova, esto explicaría por qué los astrónomos encuentran menos explosiones de supernova de lo que sugieren las tasas teóricas de nacimiento de estrellas masivas. Esta población "faltante" de supernovas podría explicarse por estrellas que simplemente colapsan en un agujero negro sin los fuegos artificiales esperados.

De cara al futuro, el éxito de este estudio destaca el inmenso valor de los sondeos del cielo a largo plazo y los archivos de datos curados. A medida que entren en funcionamiento nuevas instalaciones como el Observatorio Vera C. Rubin, los astrónomos esperan identificar más candidatos a supernovas fallidas. Al construir un censo más completo de estos eventos, los científicos podrán comprender mejor la distribución de masa de los agujeros negros y los complejos ciclos de vida de los objetos más masivos del cosmos. Por ahora, la estrella que desaparece en Andrómeda se erige como uno de los casos observacionales más claros de una estrella que no logra explotar, pero que se transforma con éxito en un agujero negro.