Las disrupciones de marea estelares (TDE) suelen buscarse en galaxias tranquilas, donde el destello es fácil de detectar sobre el fondo de un núcleo inactivo. Sin embargo, en galaxias activas, donde el agujero negro supermasivo ya está rodeado por un disco de acreción y un toro de polvo, estos eventos han pasado desapercibidos durante mucho tiempo. Los estudios ópticos y de rayos X son ciegos a los destellos ocultos tras el polvo, y es precisamente en esas condiciones donde vive una fracción significativa de los núcleos activos. Trabajos anteriores, como el de Masterson et al. (2024), encontraron TDE infrarrojas en galaxias tranquilas, pero no abordaron las activas. Este trabajo, por primera vez, investiga sistemáticamente la variabilidad extrema en el infrarrojo medio en una muestra de casi cien mil candidatos a núcleos activos, seleccionados por color WISE.
Los autores utilizaron el catálogo WISE AGN R90, que contiene 4,5 millones de candidatos fiables a núcleos activos, y seleccionaron una muestra piloto de 600 mil objetos. Para cada fuente, construyeron curvas de luz en las bandas W1 (3,4 μm) y W2 (4,6 μm) a partir de los datos de las misiones WISE y NEOWISE durante 15 años, con un paso de aproximadamente seis meses. En lugar del flujo, analizaron el cambio de color W1−W2, ya que es sensible al calentamiento del polvo. Para evaluar la variabilidad, calcularon tres métricas: la desviación estándar ponderada, la amplitud (diferencia entre los percentiles 95 y 5) y el chi-cuadrado reducido respecto a un color constante. Luego las combinaron en una puntuación única y seleccionaron objetos con valores extremos. Para los dos mejores candidatos, obtuvieron espectros ópticos con el telescopio de 200 pulgadas del Observatorio Palomar y los compararon con datos de archivo de DESI. Los destellos se modelaron como un eco de polvo de una capa esférica delgada, utilizando la tasa canónica de caída de materia $t^{-5/3}$.
Se detectaron dos fuentes con variabilidad de color extrema: J2244+0816 (z=0.1185) y J2150−1132 (z=0.2605). Ambas mostraron un aumento de brillo de 1,5–2 magnitudes en W1 y W2, seguido de un descenso por debajo del nivel previo al destello. Para J2244+0816 se registró un destello óptico simultáneo con una magnitud absoluta máxima de −23,4 y un rápido declive: el brillo se redujo a la mitad en 77 días en el sistema de reposo, lo que es más pronunciado que el ritmo clásico $t^{-5/3}$. Para J2150−1132 no se observa destello óptico, lo que indica una fuerte absorción por polvo. El modelado del eco de polvo arrojó radios de la capa de polvo de 0,14 y 0,19 pársecs, temperaturas del polvo de aproximadamente 1300 y 1170 K, y energías totales radiadas de $10^{51}$,67 y $10^{51}$,49 erg. La espectroscopía de J2150−1132 mostró la desaparición de la componente ancha de Hα entre 2021 y 2025, lo que clasifica al objeto como un núcleo activo de tipo changing-look. Ambos eventos se sitúan en la región del diagrama luminosidad máxima–tiempo de declive ocupada por transitorios nucleares extremos, y son dos órdenes de magnitud más brillantes que las supernovas.
El trabajo demuestra por primera vez que el estudio infrarrojo WISE puede encontrar disrupciones de marea en galaxias activas, incluidos eventos completamente ocultos por el polvo, invisibles en óptico y rayos X. A diferencia de investigaciones anteriores centradas en galaxias tranquilas, aquí se muestra que los núcleos activos también producen destellos potentes y que pueden identificarse por el cambio de color infrarrojo. La detección del rápido declive óptico en J2244+0816 sugiere un posible desgarramiento parcial de la estrella o la destrucción de una estrella por un agujero negro de masa intermedia incrustado en el disco de acreción. Esta es la primera evidencia observacional a favor de los micro-TDE predichos teóricamente. Además, la conexión entre el destello y el posterior debilitamiento de la actividad del núcleo respalda el modelo de TDE retrógrados, donde el material expulsado choca con el disco interno y apaga temporalmente la acreción.
El tema puede desarrollarse en varias direcciones. Primero, ampliar la muestra a los 4,5 millones de candidatos R90 y relajar los criterios de calidad permitirá encontrar más eventos y estimar su frecuencia. Segundo, futuros estudios infrarrojos con mayor cadencia de observación, como el Roman Space Telescope, podrán seguir en detalle las fases rápidas de los destellos y distinguir entre destrucciones totales y parciales. Tercero, las simulaciones hidrodinámicas de TDE en discos de acreción, que tengan en cuenta la orientación de la órbita de la estrella, ayudarán a interpretar la diversidad observada de curvas de luz. Finalmente, la búsqueda sistemática de micro-TDE en discos de núcleos activos podría confirmar o refutar su alta frecuencia predicha.
Los resultados afectarán a varias áreas de la astrofísica: el estudio de las disrupciones de marea estelares, la física de los núcleos activos de galaxias, la dinámica de los cúmulos estelares cerca de agujeros negros supermasivos y el modelado de los toros de polvo. Además, son importantes para la planificación de futuros estudios del cielo variable en el infrarrojo.
Los próximos pasos incluyen ampliar la búsqueda a la muestra completa R90, obtener espectros adicionales para confirmar la naturaleza de los eventos y modelar con más detalle las curvas de luz teniendo en cuenta la geometría del toro de polvo. También se planean observaciones de rayos X de J2150−1132 para probar la hipótesis de un disco de acreción oculto.
El trabajo está directamente relacionado con el problema no resuelto de la frecuencia de las disrupciones de marea en galaxias activas y su contribución al crecimiento de los agujeros negros supermasivos. También aborda la cuestión de la existencia de micro-TDE y el papel de los agujeros negros de masa intermedia en los discos de acreción. Además, el descubrimiento de un núcleo activo changing-look tras el destello arroja luz sobre los mecanismos de conmutación de la actividad nuclear, que sigue siendo uno de los enigmas de la física de las galaxias activas.
El destello de J2150−1132 estaba tan oculto por el polvo que no era visible en óptico, aunque en el infrarrojo se volvió dos magnitudes más brillante. Es como si una poderosa explosión ocurriera detrás de una cortina gruesa: solo vemos el calentamiento de la cortina, no la explosión en sí.
El escenario de un micro-TDE, donde una estrella es desgarrada por un pequeño agujero negro escondido en el disco de acreción de un agujero negro gigante, recuerda a las ideas de la ciencia ficción sobre agujeros negros secundarios que pueblan las cercanías de objetos supermasivos, como en la novela «Los pilares de la creación» de Terry Goodkind o en algunos episodios de la serie «Star Trek», donde los héroes se enfrentan a fuentes inesperadas de gravedad en densos cúmulos estelares.