Los astrónomos observan cómo se despierta un agujero negro supermasivo en tiempo real

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Los astrónomos están presenciando un espectáculo nunca antes visto en el universo: el despertar de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia distante.

A finales de 2019, equipo de Los astrónomos han notado una galaxia común y corriente llamada SDSS1335+0728, ubicada a 300 millones de años luz de distancia en la constelación de Virgo. El telescopio Zwicky Transient Facility del Observatorio Palomar en California detectó espontáneamente un aumento repentino en el brillo de la galaxia.

Gracias a su campo de visión extremadamente amplio, la cámara escanea todo el cielo del norte cada dos días y captura datos sobre objetos celestes como asteroides cercanos a la Tierra, así como supernovas brillantes y distantes.

Un equipo interdisciplinario de astrónomos e ingenieros dio seguimiento a la observación de Zwicky utilizando información de telescopios espaciales y terrestres para ver cómo la luminosidad de la galaxia ha cambiado con el tiempo.

Para su sorpresa, los investigadores se dieron cuenta de que estaban presenciando un momento único con el despertar de un monstruo cósmico. Los resultados de su estudio han sido aceptados para su publicación en el Journal of Astronomy and Astrophysics.

«Imagínese que ha estado observando una galaxia distante durante años y que siempre ha parecido silenciosa e inactiva», dijo en un comunicado la autora principal del estudio, Paula Sánchez Sáez, astrónoma del Observatorio Europeo Austral en Alemania. «De repente, (su núcleo) comenzó a mostrar cambios dramáticos en el brillo, a diferencia de cualquier evento típico que hayamos visto antes».

El equipo clasificó la galaxia como que contiene un núcleo galáctico activo, o una región compacta y brillante que se alimenta de un agujero negro supermasivo.

Varios escenarios celestes pueden hacer que una galaxia brille repentinamente, como explosiones de supernovas o cuando las estrellas se acercan demasiado a los agujeros negros y se desgarran durante fenómenos llamados eventos de perturbación de mareas.

Pero tales eventos duran sólo decenas o cientos de días, y SDSS1335+0728 continúa aumentando su brillo más de cuatro años después de que los investigadores notaron por primera vez que su brillo aumentaba como el movimiento de un interruptor de luz cósmico.

Las variaciones de brillo en la galaxia no se parecen a nada que los astrónomos hayan visto antes, lo que ha aumentado su confusión.

Para encontrar respuestas, el equipo revisó datos de archivo del Wide Field Infrarrojo Survey Explorer de la NASA, el Galaxy Evolution Explorer, el 2 Micron All-Sky Survey, el Sloan Digital Sky Survey y otros observatorios.

Los investigadores compararon los datos con observaciones de seguimiento realizadas por el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile, el Telescopio de Investigación Astrofísica del Sur en Chile, el Observatorio W.M. Keck en Hawái y Neil Girls-Swift y Chandra Space de la NASA. Observatorio. Observatorios de rayos X.

En conjunto, los conjuntos de datos proporcionaron una imagen amplia de la galaxia antes y después de la observación de diciembre de 2019, revelando que la galaxia había cambiado para emitir más luz ultravioleta, visible e infrarroja en los últimos años, y rayos X a partir de febrero, algo sin precedentes. comportamiento, dijo Sánchez Sáez.

Dado que la galaxia está a 300 millones de años luz de distancia, los eventos que ven los astrónomos ocurrieron en el pasado, pero la luz de estos eventos ahora llega a la Tierra después de viajar por el espacio durante millones de años. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año 5,88 billones de millas (9,46 billones de kilómetros).

“La opción más obvia para explicar este fenómeno es que veamos cómo el (núcleo) de la galaxia comenzó a mostrar (…) actividad”, dijo la coautora del estudio Lorena Hernández García, astrónoma del Instituto Milenio de Astrofísica y Universidad de Colombia. Valparaíso, ambos en Chile, en un comunicado. «Si es así, esta sería la primera vez que veremos activarse un agujero negro masivo en tiempo real».

Los agujeros negros supermasivos se clasifican como masas 100.000 veces mayores que la masa de nuestro Sol. Se puede encontrar en el centro de la mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea.

«Estos monstruos gigantes suelen estar inactivos y no son directamente visibles», dijo en un comunicado Claudio Ricci, coautor del estudio y profesor asistente de la Universidad Diego Portales de Chile. “En el caso de SDSS1335+0728, pudimos observar el despertar del agujero negro supermasivo, que de repente comenzó a alimentarse del gas disponible en su entorno y se volvió extremadamente brillante”.

Investigaciones anteriores han señalado galaxias inactivas que parecen volverse activas después de varios años, que generalmente son estimuladas por la actividad de los agujeros negros, pero el proceso de despertar de los agujeros negros nunca se había observado directamente antes, hasta ahora, dijo Hernández-García.

Ritchie dijo que el mismo escenario podría ocurrir con el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A*, pero los astrónomos no están seguros de qué tan probable es eso.

Los astrónomos no pueden descartar que su observación sea un evento de perturbación de marea inusualmente lento o un fenómeno celeste nuevo y desconocido.

«Independientemente de la naturaleza de las diferencias, (esta galaxia) proporciona información valiosa sobre cómo crecen y evolucionan los agujeros negros», dijo Sánchez Sáez. «Esperamos que instrumentos como MUSE en el VLT o el del próximo Very Large Telescope sean clave para comprender por qué la galaxia es brillante».