Científicos observan en tiempo real el despertar de un agujero negro supermasivo: un evento sin precedentes

Por primera vez, una combinación de varios telescopios espaciales permitió observar a un equipo de astrónomos cómo despierta un agujero negro supermasivo inactivo.

Este fue el caso del agujero negro en el corazón de SDSS1335+0728, una galaxia distante y poco destacable, a 300 millones de años luz de distancia, en la constelación de Virgo. Tras décadas de inactividad, se iluminó repentinamente y recientemente comenzó a producir destellos de rayos X sin precedentes en forma de erupciones cuasi-periódicas.

Los primeros signos de actividad aparecieron a finales de 2019, cuando la galaxia comenzó a brillar inesperadamente, atrayendo la atención de los astrónomos. Tras estudiarlo durante varios años, concluyeron que los inusuales cambios observados probablemente se debían a la repentina activación del agujero negro, entrando en una fase activa. La región central, brillante y compacta, de la galaxia se clasifica ahora como un núcleo galáctico activo, apodado ‘Ansky’.

“Cuando vimos por primera vez la activación de Ansky en imágenes ópticas, iniciamos observaciones de seguimiento con el telescopio espacial de rayos X Swift de la Nasa y revisamos los datos archivados del telescopio de rayos X eROSITA, pero en ese momento no observamos ninguna evidencia de emisiones de rayos X”, afirmó Paula Sánchez Sáez, investigadora del Observatorio Europeo Austral y líder del equipo que exploró por primera vez la activación del agujero negro.

Luego, en febrero de 2024, un equipo dirigido por Lorena Hernández-García, investigadora de la Universidad de Valparaíso, Chile, comenzó a observar explosiones de rayos X provenientes de Ansky a intervalos casi regulares.

“Este inusual evento brinda a los astrónomos la oportunidad de observar el comportamiento de un agujero negro en tiempo real, utilizando los telescopios espaciales de rayos X XMM-Newton de la ESA y NICER, Chandra y Swift de la NASA. Este fenómeno se conoce como erupción cuasiperiódica o QPE. Son erupciones de corta duración. Y esta es la primera vez que observamos un evento de este tipo en un agujero negro que parece estar despertando”, explicó Hernández-García en un comunicado de la ESA.

Aún no se entiende la causa

“El primer episodio de QPE se descubrió en 2019, y desde entonces solo hemos detectado unos pocos más. Aún no entendemos qué los causa. Estudiar Ansky nos ayudará a comprender mejor los agujeros negros y su evolución”, precisó.

La gravedad de un agujero negro captura la materia que se acerca demasiado y puede desgarrarlo. La materia de una estrella capturada, por ejemplo, se dispersaría en un disco caliente, brillante y de rápida rotación llamado disco de acreción. Actualmente, se cree que las QPE son causadas por un objeto (que podría ser una estrella o un pequeño agujero negro) que interactúa con este disco de acreción y se han relacionado con la destrucción de una estrella. Sin embargo, no hay evidencia de que Ansky haya destruido una estrella.

Erupciones nunca vistas

Las extraordinarias características de las explosiones recurrentes de Ansky llevaron al equipo de investigación a considerar otras posibilidades. El disco de acreción podría estar formado por gas capturado por el agujero negro de su vecindad, y no por una estrella desintegrada. En este escenario, las erupciones de rayos X provendrían de choques altamente energéticos en el disco, provocados por un pequeño objeto celeste que atraviesa y perturba repetidamente el material en órbita.

“Las explosiones de rayos X de Ansky son diez veces más largas y diez veces más luminosas que las que observamos en una QPE típica”, afirmó Joheen Chakraborty, miembro del equipo y estudiante de doctorado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

“Cada una de estas erupciones libera cien veces más energía que la observada en otros lugares. Las erupciones de Ansky también muestran la cadencia más larga jamás observada, de aproximadamente 4,5 días. Esto pone a prueba nuestros modelos y desafía nuestras ideas existentes sobre cómo se generan estos destellos de rayos X”, concluyó.

*Con información de Europa Press