Observan en tiempo real cómo se genera 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. Para entender por qué, los astrónomos han utilizado datos de varios observatorios espaciales y terrestres, incluido el Very Large Telescope (VLT de ESO) del Observatorio Europeo Austral, para rastrear cómo ha variado el brillo de la galaxia. En un estudio publicado ahora, concluyen que están presenciando cambios nunca antes vistos en una galaxia, probablemente como resultado del repentino despertar del enorme agujero negro en su núcleo.
“Imagínate que has estado observando una galaxia distante durante años y siempre te pareció tranquila e inactiva”, dice Paula Sánchez Sáez, astrónoma de ESO en Alemania y autora principal del estudio aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics. “De repente, su núcleo comienza a mostrar cambios dramáticos en el brillo, a diferencia de cualquier evento típico que hayamos visto antes”, explica a la Agencia DiCYT. Esto es lo que le sucedió a SDSS1335+0728, que ahora está clasificado como “núcleo galáctico activo”, una región compacta y brillante impulsada por un agujero negro masivo, después de que se iluminara dramáticamente en diciembre de 2019.
Algunos fenómenos, como las explosiones de supernovas o los eventos de perturbación de las mareas (cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro y se rompe) pueden hacer que las galaxias se iluminen repentinamente. Pero estas variaciones de brillo suelen durar sólo unas pocas docenas o, como máximo, unos pocos cientos de días. SDSS1335+0728 sigue brillando más hoy en día, más de cuatro años después de que se vio por primera vez “encenderse”. Además, las variaciones detectadas en la galaxia, situada a 300 millones de años luz de distancia en la constelación de Virgo, no se parecen a ninguna vista antes, lo que apunta a los astrónomos hacia una explicación diferente.
Usando los mejores telescopios
El equipo intentó comprender estas variaciones de brillo utilizando una combinación de datos de archivo y nuevas observaciones de varias instalaciones, incluido el instrumento X-shooter en el VLT de ESO en el desierto de Atacama, en Chile. 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”, dice Sánchez Sáez, quien también está afiliado al Instituto Milenio de Astrofísica de Chile.
“La opción más tangible para explicar este fenómeno es que estamos viendo cómo el núcleo de la galaxia comienza a mostrar actividad”, dice la coautora Lorena Hernández García, del MAS y la Universidad de Valparaíso en Chile. “Si es así, esta sería la primera vez que veremos la activación de un agujero negro masivo en tiempo real”, agrega.
En el centro de la mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea, existen agujeros negros masivos, con masas más de cien mil veces la de nuestro Sol. “Estos monstruos gigantes suelen estar dormidos y no son directamente visibles”, explica el coautor Claudio Ricci, de la Universidad Diego Portales, también en Chile. “En el caso de SDSS1335+0728, pudimos observar el despertar del enorme agujero negro, que de repente comenzó a alimentarse del gas disponible en su entorno, volviéndose muy brillante”.
Proceso nunca antes observado
“Este proceso nunca antes se había observado”, dice Hernández García. Estudios anteriores informaron 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 observa 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 sucederle también a nuestro propio Sgr A*, el enorme agujero negro situado en el centro de nuestra galaxia”, pero no está claro cómo de probable es que esto suceda.
Aún se necesitan observaciones de seguimiento para descartar explicaciones alternativas. Otra posibilidad es que estemos viendo un evento de alteración de las mareas inusualmente lento, o incluso un fenómeno nuevo. Si de hecho se trata de un evento de alteración de las mareas, este sería el evento de este tipo más largo y más débil jamás observado. “Independientemente de la naturaleza de las variaciones, esta galaxia proporciona información valiosa sobre cómo crecen y evolucionan los agujeros negros”, afirma Sánchez Sáez. “Esperamos que instrumentos como MUSE en el VLT o los del próximo Extremely Large Telescope (ELT) sean clave para comprender por qué la galaxia se está iluminando”.
Referencia: L. Hernández-García, S. Bernal, A. Bayo, G. Calistro Rivera, F. E. Bauer, C. Ricci, A. Merloni, M. J. Graham, R. Cartier, P. Arévalo, 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. Förster, M. Pavez-Herrera, D. Tubín-Arenas, M. Brightman & P. Sánchez-Sáez — 'SDSS1335+0728: The awakening of a ∼10^6 M⊙ black hole'. Revista Astronomy & Astrophysics, 2024 | DOI: 10.48550/arXiv.2406.11983.
