La estrella que murió en silencio: el colapso directo que revela cómo nacen los agujeros negros

Durante décadas, los astrónomos creyeron que el final inevitable de una estrella masiva era una explosión espectacular conocida como supernova. Sin embargo, una nueva observación ha cambiado esa idea de forma radical. Un equipo internacional logró captar la imagen más nítida jamás registrada de una estrella colapsando directamente en un agujero negro, sin producir el estallido brillante que normalmente acompaña a este tipo de eventos. Este hallazgo, publicado en la revista Science, ofrece una de las pruebas más contundentes de la existencia de las llamadas “supernovas fallidas”.

La estrella protagonista de este descubrimiento, denominada M31-2014-DS1, se encontraba en la galaxia de Andrómeda, la galaxia más cercana a la Vía Láctea, a unos 2,5 millones de años luz de la Tierra. Se trataba de una supergigante masiva que, en lugar de explotar al final de su vida, simplemente se desvaneció. Lo que dejó atrás fue apenas un débil resplandor infrarrojo, señal de que su núcleo colapsó por completo hasta formar un agujero negro.

Este fenómeno había sido predicho desde la década de 1970, pero nunca se había documentado con tanto detalle. El astrónomo Kishalay De, uno de los autores principales del estudio e investigador afiliado a la Fundación Simons y a la Universidad de Columbia, calificó el hallazgo como el descubrimiento más sorprendente de su carrera. Según explicó, las evidencias del colapso estuvieron disponibles en datos públicos durante años, pero nadie había identificado su verdadera naturaleza hasta ahora.

Para reconstruir el proceso, los científicos analizaron observaciones realizadas entre 2005 y 2023 por diversos instrumentos, incluido el proyecto NEOWISE de la NASA y el telescopio espacial Hubble, así como telescopios terrestres y espaciales adicionales. El análisis reveló que la estrella comenzó a emitir un resplandor infrarrojo inusual en 2014. Poco después, en 2016, su brillo disminuyó de forma abrupta hasta quedar muy por debajo de su luminosidad original.

Las observaciones más recientes, realizadas en 2022 y 2023, confirmaron que la estrella prácticamente había desaparecido del espectro visible y del infrarrojo cercano. Su luminosidad en estas longitudes de onda cayó unas 10 mil veces, y sus restos solo pueden detectarse en el infrarrojo medio, donde brillan con una intensidad diez veces menor que antes. Este desvanecimiento gradual y sostenido es consistente con un colapso directo, en el que el núcleo de la estrella se hunde bajo su propia gravedad sin expulsar sus capas externas mediante una explosión.

Este tipo de muerte estelar silenciosa desafía la visión tradicional de la evolución de las estrellas masivas. Durante mucho tiempo se asumió que todas las estrellas de gran masa terminaban su vida en una supernova, liberando enormes cantidades de energía y materia. Sin embargo, este descubrimiento demuestra que algunas pueden colapsar directamente en agujeros negros, sin generar el espectáculo luminoso que los astrónomos esperaban.

El estudio contó también con la participación de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts, la Universidad de Harvard y la Universidad de Princeton, consolidando un esfuerzo científico internacional que permitió comprender este fenómeno con una precisión sin precedentes.

Aunque ya existía un posible caso similar observado alrededor de 2010 en la galaxia NGC 6946, aquel evento era mucho más tenue y los datos disponibles no permitían confirmar su naturaleza con certeza. En contraste, la estrella M31-2014-DS1 proporcionó una oportunidad única para observar cada etapa del proceso con claridad.

El descubrimiento tiene implicaciones profundas para la astronomía. Sugiere que los agujeros negros de masa estelar pueden formarse con mayor frecuencia de lo que se creía, y que muchos nacen de forma silenciosa, sin ser detectados. Esto significa que el universo podría estar lleno de estos objetos invisibles, resultado de estrellas que desaparecieron sin dejar rastro visible.

Más allá de su impacto teórico, este hallazgo también redefine la comprensión del ciclo de vida de las estrellas y la formación de agujeros negros. Demuestra que el destino final de una estrella masiva no siempre es una explosión espectacular, sino que, en algunos casos, su muerte puede ser un proceso discreto y casi imperceptible, ocurrido en silencio en las profundidades del cosmos.