Quasiestrellas: capullos con agujero negro en su interior ⚡ экспресс
Para explicar la emisión óptica de los “pequeños puntos rojos” (LRD) en el sistema de reposo, se han estudiado modelos de formación y evolución de cuasiestrellas, envolturas estelares sostenidas por la luminosidad de acreción de un agujero negro central. Se calcularon trayectorias con tasas de acreción de 0.01, 0.1 y 1 M⊙/año y metalicidades Z=0–0.01. A tasas ≥0.1 M⊙/año, las estrellas permanecen casi completamente convectivas, con Teff ~4000–9000 K. La inestabilidad relativista general conduce al colapso en un agujero negro a una masa de ~3.5×104 M⊙ (6.6×104 M⊙) para una tasa de 0.1 (1) M⊙/año, con una luminosidad L~109 L⊙. La vida de las cuasiestrellas es de 107–108 años, 100–1000 veces más larga que la de sus precursoras. Con acreción rápida, la evolución no depende de la metalicidad. Al comparar con los LRD observados a z<4.5 (Lbol~109.5–1011.5 L⊙), se obtienen masas de cuasiestrellas de 104.5–106.5 M⊙ y un umbral de tasa de acreción ≳0.1 M⊙/año para las protoestrellas. Los modelos ofrecen un mecanismo universal para el brillo de los LRD y revelan su naturaleza.
El enigma del rápido crecimiento de los agujeros negros en el universo joven podría explicarse con las quasiestrellas. Son gigantescos capullos de gas con un agujero oculto en su interior. La materia que cae en él se calienta y emite tanta luz que impide que el capullo colapse. Tal objeto pesa miles de soles y brilla más que toda una galaxia.
Nuevas simulaciones mostraron que si el agujero engulle al menos una décima parte de la masa solar por año, todo el capullo se agita y emite una luz rojiza, exactamente como los misteriosos «puntos rojos» del cosmos lejano. Estos puntos han desconcertado a los astrónomos durante mucho tiempo. Debido a la expansión del universo, su luz se desplaza hacia el rojo, pero qué era lo que brillaba seguía siendo un misterio. Cuando la masa del capullo alcanza decenas de miles de masas solares, la curvatura del espacio-tiempo provoca inestabilidad y en el centro nace un agujero negro.
La paradoja es que el agujero negro, que normalmente absorbe luz, se convierte en la principal fuente de brillo. Al comparar el brillo observado de los puntos rojos con los modelos, los científicos descubrieron que coincide con el ritmo de absorción necesario. Así, las quasiestrellas se encendieron en el joven cosmos y probablemente se convirtieron en las semillas de los agujeros negros supermasivos.
🎯 Si una quasiestrella ocupara el lugar del Sol, su envoltura se extendería más allá de la órbita de Júpiter, y en su interior se escondería un agujero negro del tamaño de una ciudad pequeña.