Astrónomos asisten en directo al despertar de un agujero negro masivo
A finales de 2019, la galaxia SDSS1335+0728, que antes no tenía nada de especial, de repente comenzó a brillar más que nunca probablemente como resultado del repentino despertar del agujero negro masivo que hay en su núcleo.
Por el ESO
A finales de 2019, la galaxia SDSS1335+0728 de repente comenzó a brillar más que nunca y se clasificó como un núcleo galáctico activo, alimentado por un agujero negro masivo ubicado en el núcleo de la galaxia. Esta es la primera vez que se observa en tiempo real el despertar de un agujero negro masivo. Esta reproducción artística muestra el creciente disco de material que es atraído por el agujero negro a medida que se alimenta del gas disponible en su entorno, lo que hace que la galaxia se encienda. Crédito: ESO / M. Kornmesser
A finales de 2019, la galaxia SDSS1335+0728, que antes no tenía nada especial, de repente comenzó a brillar más que nunca. Para entender el motivo, un equipo de astrónomos y astrónomos ha utilizado datos de varios observatorios espaciales y terrestres, incluido el Very Large Telescope (VLT de ESO), para estudiar cómo ha variado el brillo de la galaxia.
En un trabajo publicado en Astronomy & Astrophysics los autores des estudio concluyen que están presenciando cambios nunca antes vistos en una galaxia, probablemente el resultado del repentino despertar del agujero negro masivo que hay en su núcleo.
"Imagina que has estado observando una galaxia distante durante años y siempre parece tranquila e inactiva —dice Paula Sánchez Sáez, astrónoma del European Southern Observatory (ESO) en Alemania y autora principal del estudio. Y añade —: De repente, su [núcleo] comienza a mostrar cambios drásticos en el brillo, de una forma totalmente diferente a lo que se había observado antes".
Una región compacta y brillante alimentada por un agujero negro masivo
Esto es lo que le sucedió a SDSS1335+0728 cuando, en diciembre de 2019, aumentó su brillo de forma impactante. Por eso, ahora se clasifica como un núcleo galáctico activo (AGN por sus siglas en inglés), una región compacta y brillante alimentada por un agujero negro masivo.
Algunos fenómenos, como las explosiones de supernovas o los eventos de disrupción de marea —cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro y se desgarra—, pueden hacer que las galaxias se iluminen de forma repentina. Pero estas variaciones de brillo suelen durar unas pocas docenas o, como máximo, unos pocos cientos de días.
Actualmente, más de cuatro años después de que se viera por primera vez su encendido, SDSS1335+0728 sigue incrementando su brillo. Además, las variaciones detectadas en la galaxia, que se encuentra a 300 millones de años luz de distancia en la constelación de Virgo, no se parecen a nada de lo que se ha observado antes, lo que apunta hacia una explicación diferente.
Esta reproducción artística muestra dos etapas en la formación de un disco de gas y polvo alrededor del enorme agujero negro situado en el centro de la galaxia SDSS1335+0728. El núcleo de esta galaxia se iluminó en 2019 y sigue brillando hoy, la primera vez que observamos que un agujero negro masivo se activa en tiempo real. Crédito: ESO / M. Kornmesser
El equipo trató de comprender estas variaciones de brillo utilizando una combinación de datos de archivo y nuevas observaciones de varias instalaciones, incluido el instrumento X-shooter, instalado en el VLT de ESO, en el desierto de Atacama. Al comparar los datos tomados antes y después de diciembre de 2019, descubrieron que SDSS1335+0728 ahora irradia mucha más luz en longitudes de onda ultravioleta, óptica e infrarroja. La galaxia también comenzó a emitir rayos X en febrero de 2024. "Este comportamiento no tiene precedentes— afirma Sánchez Sáez, quien también está afiliada al Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), en Chile.
"La opción más tangible para explicar este fenómeno es que estamos viendo cómo el [núcleo] de la galaxia está empezando a mostrar [...] actividad —declara la coautora del trabajo Lorena Hernández García, del MAS y de la Universidad de Valparaíso, en Chile. Y añade —: De ser así, esta sería la primera vez que vemos la activación de un agujero negro masivo en tiempo real".
La mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea, cuentan en su centro con un agujero negro masivo, con masas de más de cien mil veces la de nuestro Sol. "Estos monstruos gigantes suelen estar durmiendo y no son visibles de manera directa —explica el coautor, Claudio Ricci, de la Universidad Diego Portales, también en Chile. Y continúa—: En el caso de SDSS1335+0728, pudimos observar el despertar del agujero negro masivo que, de repente, comenzó a darse un festín con el gas disponible en sus alrededores, volviéndose muy brillante".
Zoom en la galaxia SDSS1335+0728 y su agujero negro recién despertado.
Un despertar en tiempo real
“Este proceso [...] nunca se había observado antes", confirma Hernández García. Estudios anteriores señalaban que las galaxias inactivas se vuelven activas después de varios años, pero esta es la primera vez que el proceso en sí, el despertar del agujero negro, se ha observado en tiempo real.
Ricci, que también está afiliado al Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pekín (China), añade: "Esto es algo que podría ocurrirle también a nuestro propio Sgr A*, el agujero negro masivo ubicado en el centro de nuestra galaxia". Pero no está claro con qué probabilidad podría suceder.
Todavía se necesitan observaciones de seguimiento para descartar explicaciones alternativas. Otra posibilidad es que estemos viendo un evento de disrupción de marea inusualmente lento, o incluso un nuevo fenómeno. Si de hecho se trata de un evento de disrupción de marea, este sería el evento más largo y débil jamás observado.
"Independientemente de la naturaleza de las variaciones, [esta galaxia] proporciona información valiosa sobre cómo crecen y evolucionan los agujeros negros— dice Sánchez Sáez. Y concluye —: Esperamos que instrumentos como MUSE en el VLT o los del próximo Telescopio Extremadamente Grande (ELT, por sus siglas en inglés) sean clave para comprender por qué la galaxia está brillando". ◾️
Información facilitada por el ESO -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: P. Sánchez-Sáez, L. Hernandez-García, S. Bernal, A. Bayo, G. Calistro Rivera, F. E. Bauer, C. Ricci, A. Merloni, M. J. Graham, R. Cartier, P. Arevalo, R. J. Assef, A. Concas, D. Homan, M. Krumpe, P. Lira, A. Malyali, M. L. Martínez-Aldama, A.M. Muñoz Arancibia, A. Rau, G. Bruni, F. Forster, M. Pavez-Herrera, D. Tubin-Arenas, M. Brightman. SDSS1335+0728: The awakening of a ~10^6 M_sun black hole. Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347957 -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
