Descubrieron el objeto más brillante del universo que es impulsado por un agujero negro voraz

El objeto más brillante conocido en el universo hasta ahora fue finalmente identificado por astrónomos. Se trata de un quásar 500 billones de veces más brillante que nuestro Sol y estaba “oculto a simple vista”, dicen los investigadores.

Los quásares son los núcleos brillantes de galaxias distantes y los agujeros negros supermasivos los alimentan.

Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), astrónomos australianos detectaron un quásar impulsado por el agujero negro de más rápido crecimiento jamás descubierto. Su masa es aproximadamente 17.000 millones de veces la del Sol de nuestro Sistema Solar y devora el equivalente a un sol al día.

La luz del objeto celeste viajó durante más de 12.000 millones de años hasta llegar a la Tierra. Los científicos de la Universidad Nacional de Australia lo detectaron por primera vez utilizando un telescopio de 2,3 metros en el Observatorio NSW Siding Spring de la Universidad en Coonabarabran. Y luego confirmaron el hallazgo utilizando VLT , que tiene un espejo primario de 8 metros.

El agujero negro de este quásar que bate récords está creciendo en masa a una tasa equivalente a un sol por día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento hasta la fecha.

Los agujeros negros que alimentan los quásares recogen materia de su entorno en un proceso energético que emite grandes cantidades de luz. Tanto es así que los quásares son algunos de los objetos más brillantes de nuestro cielo, lo que significa que incluso los más distantes son visibles desde la Tierra. Generalmente, los quásares más luminosos indican los agujeros negros supermasivos de más rápido crecimiento.

“Hemos descubierto el agujero negro de más rápido crecimiento conocido hasta la fecha. Tiene una masa de 17 mil millones de soles y devora poco más de un sol al día. Esto lo convierte en el objeto más luminoso del universo conocido”, afirma el astrónomo Christian Wolf. en la Universidad Nacional de Australia (ANU) y autor principal del estudio publicado en Nature Astronomy. El cuásar, llamado J0529-4351, está tan lejos de la Tierra que su luz tardó más de 12 mil millones de años en llegar hasta nosotros.

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; este debe ser el disco de acreción más grande del universo”, dice ANU Ph.D. estudiante y coautor Samuel Lai. Siete años luz son aproximadamente 15.000 veces la distancia entre el Sol y la órbita de Neptuno.

Sorprendentemente, este cuásar que batió récords estaba escondido a plena vista. “Es una sorpresa que haya permanecido desconocido hasta hoy, cuando ya conocemos alrededor de un millón de quásares menos impresionantes. Nos ha estado mirando a la cara hasta ahora”, dice el coautor Christopher Onken, astrónomo de la ANU. Y añadió que este objeto apareció en imágenes del estudio Schmidt Southern Sky Survey de ESO que datan de 1980, pero no fue reconocido como un cuásar hasta décadas después.

Encontrar cuásares requiere datos de observación precisos de grandes áreas del cielo. Los conjuntos de datos resultantes son tan grandes que los investigadores suelen utilizar modelos de aprendizaje automático para analizarlos y diferenciar los quásares de otros objetos celestes.

Sin embargo, estos modelos se entrenan con datos existentes, lo que limita los candidatos potenciales 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.

Un análisis automatizado de datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea pasó por encima de J0529-4351 por ser demasiado brillante para ser un cuásar, lo que sugiere que se trata de una estrella. Los investigadores lo identificaron como un quásar distante el año pasado utilizando observaciones del telescopio ANU de 2,3 metros en el Observatorio Siding Spring en Australia.

Sin embargo, descubrir que se trataba del quásar más luminoso jamás observado requirió un telescopio más grande y mediciones con un instrumento más preciso. El espectrógrafo X-shooter instalado en el VLT de ESO en el desierto de Atacama en Chile proporcionó datos cruciales.

El agujero negro de más rápido crecimiento jamás observado también será un objetivo perfecto para la actualización GRAVITY+ del interferómetro VLT (VLTI) de ESO, que está diseñado para medir con precisión la masa de los agujeros negros, incluidos los que están lejos de la Tierra. Además, el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, un telescopio de 39 metros que se está construyendo en el desierto chileno de Atacama, hará que la identificación y caracterización de objetos tan esquivos sea aún más factible.

Encontrar y estudiar agujeros negros supermasivos distantes podría arrojar luz sobre algunos de los misterios del universo primitivo, incluido cómo se formaron y evolucionaron ellos y sus galaxias anfitrionas. Pero esa no es la única razón por la que Wolf los busca. “Personalmente, simplemente me gusta la persecución”, dice. “Durante unos minutos al día, vuelvo a sentirme como un niño, jugando a la búsqueda del tesoro, y ahora pongo sobre la mesa todo lo que he aprendido desde entonces”.