M31-2014-DS1 colapsa directamente en un agujero negro

M31-2014-DS1 es una estrella supergigante masiva y despojada de hidrógeno en la galaxia de Andrómeda que aumentó su brillo en luz infrarroja media en 2014, y luego se desvaneció drásticamente por factores de más de 10.000 en luz óptica para 2023, volviéndose indetectable. Las observaciones indican que su núcleo colapsó directamente en un agujero negro de masa estelar en un evento de supernova fallida, con la mayor parte de la envoltura estelar cayendo hacia el interior en lugar de explotar hacia afuera, dejando un tenue resplandor infrarrojo proveniente del polvo y el gas circundantes.

El descubrimiento de M31-2014-DS1 marca un momento crucial en la astrofísica observacional, ya que proporciona la evidencia más sólida hasta la fecha de un fenómeno que durante mucho tiempo ha sido teórico. Kishalay De, astrofísico y profesor de la Columbia University e investigador del Flatiron Institute, dirigió al equipo que se topó con este "unicornio astronómico". Publicado en la revista Science el 12 de febrero de 2026, el estudio sugiere que el universo puede estar poblado por muchos más agujeros negros "silenciosos" de lo estimado anteriormente, creados por estrellas que omiten por completo la tradicional y cataclísmica explosión de supernova.

¿Qué es M31-2014-DS1 y qué le sucedió?

M31-2014-DS1 es una supergigante roja situada a unos 2,5 millones de años luz de la Tierra, en la vecina galaxia de Andrómeda, que pasó de ser una estrella visible a un agujero negro sin una supernova. Tras una década de seguimiento, los investigadores observaron que la estrella experimentó un "último suspiro" de aumento de brillo infrarrojo antes de desaparecer de la vista óptica. Este descubrimiento fortuito sugiere que las estrellas masivas pueden eludir la fase explosiva de la muerte estelar.

La investigación del equipo no comenzó como una búsqueda de muertes estelares, sino como un estudio de la luz infrarroja en Andrómeda. Utilizando datos de la misión NEOWISE de la NASA, que emplea un telescopio espacial para caracterizar objetos cercanos a la Tierra y cuerpos estelares distantes, los investigadores identificaron un objeto inusual que mostraba un patrón distintivo de aumento y posterior atenuación del brillo. Según Kishalay De, el proyecto cambió de enfoque cuando se dieron cuenta de que estaban presenciando la repentina desaparición de un cuerpo estelar masivo, un evento que desafiaba las expectativas estándar del comportamiento de una supernova.

Un análisis detallado de archivos reveló que la estrella se había mantenido estable durante años antes de su aumento infrarrojo de 2014. Para 2023, la estrella prácticamente había desaparecido del espectro visible, un cambio que Kishalay De describió como el "misterio" que dio inicio al estudio más profundo. Debido a que el evento ocurrió en la galaxia de Andrómeda, la galaxia mayor más cercana a la Vía Láctea, los investigadores tuvieron acceso a datos de alta resolución que les permitieron descartar explicaciones más comunes, como la simple variabilidad estelar o la ocultación por escombros que pasaran por allí.

¿Por qué esta estrella no explotó como una supernova?

Esta estrella no explotó como una supernova porque su onda de choque impulsada por neutrinos era demasiado débil para expulsar la envoltura exterior, lo que provocó que el núcleo colapsara hacia adentro por la gravedad. Al ser una estrella despojada de hidrógeno con una masa inicial de unas 13 masas solares, experimentó un cese total de la fusión nuclear, lo que condujo a una implosión directa hacia un agujero negro sin la luminosidad típica asociada a un estallido de supernova.

Los modelos estándar de evolución estelar dictan que cuando una estrella masiva agota su combustible nuclear, el núcleo de hierro colapsa, desencadenando una onda de choque de rebote que despedaza la estrella en una explosión brillante. Sin embargo, en el caso de una "supernova fallida", esta onda de choque se detiene. En lugar de una explosión hacia afuera, la atracción gravitatoria del núcleo en colapso se vuelve insuperable, arrastrando las capas exteriores de la estrella hacia el interior. Esto da como resultado la formación de un agujero negro con mínimos fuegos artificiales visibles, un proceso que Daniel Holz, astrofísico de la University of Chicago, describe como captar a una estrella "en el acto" de desaparecer.

La masa de M31-2014-DS1 en el momento de su colapso era de aproximadamente cinco veces la masa del Sol. Esta medición es particularmente significativa porque es menor que la masa que nominalmente se espera que experimente tal transición. Kishalay De señaló que este hallazgo sugiere que el "panorama de las estrellas que se convierten en agujeros negros podría ser mucho más amplio" de lo previsto anteriormente. La observación desafía las limitaciones actuales sobre qué estrellas están destinadas a explotar y cuáles a un colapso gravitatorio silencioso.

• Masa inicial: Aproximadamente 13 masas solares.
• Masa final: Aproximadamente 5 masas solares en el momento del colapso.
• Distancia: 2,5 millones de años luz (galaxia de Andrómeda).
• Método de detección: Aumento del brillo en el infrarrojo medio seguido de desaparición óptica.

¿Confirmarán las observaciones del JWST la formación del agujero negro?

Si bien las observaciones del JWST no se confirman explícitamente en el estudio inicial, el Telescopio Espacial James Webb ofrece la precisión necesaria para detectar el resplandor infrarrojo residual de una supernova fallida. La evidencia actual de NEOWISE y del Telescopio Espacial Hubble proporciona un fuerte respaldo indirecto a la teoría del agujero negro al mostrar la desaparición de la estrella. Los futuros datos del JWST podrían descartar definitivamente teorías alternativas como la ocultación por polvo a largo plazo.

El papel de la tecnología infrarroja ha sido fundamental para este descubrimiento, ya que los telescopios de luz visible a menudo no pueden ver a través de las densas capas de polvo desprendidas por las estrellas moribundas. Kishalay De destacó que el "aumento del brillo infrarrojo" asociado con los momentos finales de la estrella proporciona un método completamente nuevo para identificar estrellas que desaparecen. Al utilizar el Telescopio Espacial James Webb, los astrónomos podrían observar potencialmente el tenue calor persistente del material que no fue tragado por el agujero negro, proporcionando una "huella dactilar" de la explosión fallida.

La naturaleza fortuita del descubrimiento, como señaló Daniel Holz, significa que hay una enorme acumulación de datos por analizar. Esta "acumulación de imágenes" actúa como una colección de "fotos de bebé" de la estrella, lo que permite a los científicos reconstruir su ciclo de vida con un detalle sin precedentes. El JWST podría proporcionar la pieza final del rompecabezas al confirmar que no queda ninguna estrella superviviente en las coordenadas de M31-2014-DS1, consolidando el caso de un evento de colapso directo.

¿Cuáles son las implicaciones para la evolución de los agujeros negros?

La identificación exitosa de M31-2014-DS1 sugiere que una parte significativa de la población de agujeros negros del universo puede formarse sin la luz de una supernova. Este descubrimiento obliga a los astrofísicos a recalibrar su censo de agujeros negros y a ajustar los modelos de evolución estelar para tener en cuenta las supernovas "faltantes" que antes se suponía eran el único camino hacia el colapso del núcleo. Esto abre una nueva frontera en los remanentes estelares "oscuros".

Históricamente, la "supernova fallida" era una teoría astronómica con muy pocos candidatos que la respaldaran. Hace casi una década se identificó otro candidato principal, pero la proximidad de M31-2014-DS1 hace que esta nueva observación sea mucho más sólida. Daniel Holz describió la investigación como un "paso emocionante" para desentrañar el papel real de los agujeros negros en el cosmos, confirmando que estos objetos elusivos están "realmente ahí fuera" y formándose de maneras que apenas estamos empezando a comprender a través de los sondeos infrarrojos modernos.

Las investigaciones futuras probablemente se centrarán en la búsqueda de "últimos suspiros" similares en otras galaxias cercanas. Al monitorizar firmas infrarrojas específicas en lugar de esperar una explosión visible, los astrónomos pueden cazar con mayor eficacia a estos progenitores de agujeros negros. Este cambio en la metodología podría conducir a un aumento drástico en la detección de supernovas fallidas, resolviendo finalmente el misterio de por qué observamos menos explosiones de supernovas en el universo local de lo que predicen nuestros modelos actuales.

• Nueva estrategia de detección: Monitoreo de "suspiros" infrarrojos en lugar de explosiones visibles.
• Modelos estelares: Inclusión de estrellas de menor masa en las teorías de colapso directo.
• Censo galáctico: Contabilización de muertes "invisibles" de estrellas masivas en Andrómeda y más allá.

In conclusión, el vistazo casual a M31-2014-DS1 ha alterado fundamentalmente nuestra comprensión de cómo mueren las estrellas. A medida que Kishalay De y sus colegas continúan explorando los archivos de la NASA y otros observatorios internacionales, el "unicornio astronómico" de una supernova fallida se está convirtiendo en una piedra angular de la investigación moderna sobre los agujeros negros. La estrella que desaparece de Andrómeda sirve como recordatorio de que, en la inmensidad del espacio, a veces los eventos más profundos son aquellos que ocurren en total silencio.