Récord astronómico: cazado el cuásar más brillante y de crecimiento más rápido
Astrónomos descubren que el cuásar J0529-4351 es un gigantesco disco de gas y polvo de siete años luz de diámetro que tiene una masa de 17.000 millones de soles y come poco más de un Sol por día.
Por el ESO
Reproducción artística del cuásar J059-4351, el núcleo brillante de una galaxia distante alimentado por un agujero negro supermasivo. Se trata del objeto más luminoso conocido en el universo hasta la fecha. Crédito: ESO / M. Kornmesser
Con la asistencia del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), un equipo de astrónomos ha detectado un cuásar que no solo es el más brillante de su tipo, sino también el objeto más luminoso jamás observado. Los cuásares son los núcleos brillantes de galaxias distantes y obtienen su energía de agujeros negros supermasivos.
El agujero negro de este cuásar, que ha batido récords, aumenta su masa el equivalente a un Sol por día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento descubierto hasta la fecha.
Los agujeros negros que alimentan a los cuásares recogen materia de su entorno en un proceso tan energético que emite grandes cantidades de luz. Tanto es así que los cuásares son algunos de los objetos más brillantes de nuestro cielo, lo que significa que incluso los más distantes son visibles desde la Tierra. Como regla general, los cuásares más luminosos indican la presencia de los agujeros negros supermasivos de gran crecimiento.
El cuásar, llamado J0529-4351, está tan lejos de la Tierra que su luz tardó más de 12 000 millones de años en llegar hasta nosotros.
"Hemos descubierto el agujero negro de más rápido crecimiento conocido hasta la fecha. Tiene una masa de 17.000 millones de soles y come poco más de un Sol por día. Esto lo convierte en el objeto más luminoso del universo conocido", afirma Christian Wolf, astrónomo de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y autor principal del estudio, que ha sido publicado en la revista Nature Astronomy. El cuásar, llamado J0529-4351, está tan lejos de la Tierra que su luz tardó más de 12.000 millones de años en llegar hasta nosotros.
Reproducción artística del cuásar J0529-4351.
La materia atraída hacia este agujero negro, en forma de disco, emite tanta energía que J0529-4351 es más de 500 billones de veces más luminoso que el Sol. "Toda esta luz proviene de un disco de acreción caliente que mide siete años luz de diámetro. Debe ser el disco de acreción más grande del universo", declara Samuel Lai, estudiante de doctorado de ANU y coautor del estudio. Siete años luz es aproximadamente 15.000 veces la distancia del Sol a la órbita de Neptuno.
Y, sorprendentemente, este cuásar que ha batido récords se escondía a plena vista. "Es una sorpresa que no haya sido detectado hasta hoy, cuando ya conocemos alrededor de un millón de cuásares menos impresionantes. Literalmente nos ha estado mirando a la cara hasta ahora", afirma el coautor, Christopher Onken, astrónomo de la ANU, quien también confirma que este objeto apareció en imágenes del Schmidt Southern Sky Survey de ESO que datan de 1980, pero no fue reconocido como un cuásar hasta décadas después.
Región del cielo en la que se encuentra el cuásar J0529-4351, que ha batido un récord. Crédito: ESO / Digitized Sky Survey 2 / Dark Energy Survey
La búsqueda de cuásares requiere datos observacionales precisos de grandes áreas del cielo. Los conjuntos de datos resultantes son tan grandes que los investigadores a menudo utilizan modelos de aprendizaje automático o machine-learning para analizarlos y diferenciar los cuásares de otros objetos celestes.
Sin embargo, estos modelos se entrenan con datos existentes, lo que limita los potenciales candidatos a objetos similares a los ya conocidos. Si un nuevo cuásar es más luminoso que cualquier otro observado anteriormente, el programa podría rechazarlo y clasificarlo como una estrella no muy distante de la Tierra.
De estrella a cuásar.
Un análisis automatizado de los datos del satélite Gaia, de la Agencia Espacial Europea (ESA), dejó pasar a J0529-4351 por ser demasiado brillante para ser un cuásar, y se sugirió que se trataba de una estrella. Los investigadores lo identificaron como un cuásar distante el año pasado mediante observaciones del telescopio ANU de 2,3 metros, que está ubicado en el Observatorio Siding Spring, en Australia.
No obstante, descubrir que era el cuásar más luminoso jamás observado requirió un telescopio más grande y mediciones de un instrumento más preciso. El espectrógrafo X-shooter, instalado en el VLT de ESO, en el desierto chileno de Atacama, proporcionó los datos que resultarían cruciales.
Acercándonos al cuásar J0529-4351.
El agujero negro de más rápido crecimiento jamás observado también será un objetivo perfecto para la actualización del instrumento GRAVITY+, instalado en el Interferómetro VLT (VLTI) de ESO. Está diseñado para medir con precisión la masa de los agujeros negros, incluidos los que están lejos de la Tierra. Además, el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, un telescopio de 39 metros que se está construyendo en el desierto chileno de Atacama, hará aún más factible la identificación y caracterización de estos elusivos objetos.
Detectar y estudiar distantes agujeros negros supermasivos podría arrojar luz sobre algunos de los misterios del universo primitivo, incluida la forma en que se formaron y evolucionaron tanto ellos como sus galaxias anfitrionas. Pero esa no es la única razón por la que Wolf los busca. "Personalmente, simplemente me gusta la búsqueda—afirma Wolf. Y añáde:— Durante unos minutos al día, vuelvo a sentirme como un niño, jugando a encontrar el tesoro, y ahora devuelvo a la sociedad todo lo que he aprendido desde que empecé".
Información facilitada por ESO
Fuente: https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2402/eso2402a.pdf
