Impresionantes imágenes: así se “despierta” un agujero negro masivo en tiempo real

La galaxia SDSS1335+0728, ubicada a 300 millones de años luz, sorprendió a los expertos al iluminarse dramáticamente en diciembre de 2019. Por qué este fenómeno, estudiado por un equipo internacional de astrónomos, ofrece nuevos conocimientos sobre estos gigantes cuerpos celestes

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Esta animación muestra el creciente disco de material alrededor del agujero negro masivo en el centro de la galaxia SDSS1335 0728. A finales de 2019, esta galaxia comenzó a brillar más que nunca y fue clasificada como un núcleo galáctico activo, alimentado por el agujero negro central que se alimenta del material circundante. Crédito: ESO/M. Kornmesser

El origen del universo, junto con el de todos los planetas y objetos celestes que contiene, son fenómenos que siempre despiertan interés en los expertos. Ahora, luego de que a finales de 2019 se detectara que una galaxia comenzó a brillar “más que nunca”, un grupo internacional de astrónomos analizó este comportamiento y advirtió que estos “cambios nunca antes vistos, probablemente son el resultado del repentino despertar del enorme agujero negro en su núcleo”.

De acuerdo a un comunicado de prensa emitido por el Observatorio Europeo Austral, se trata de la galaxia SDSS1335+0728, que “de repente comenzó a brillar más que nunca”. “Imagínate que has estado observando una galaxia distante durante años y siempre te pareció tranquila e inactiva. De repente, su (núcleo) comienza a mostrar cambios dramáticos en el brillo, a diferencia de cualquier evento típico que hayamos visto antes“, explica en el documento Paula Sánchez Sáez, astrónoma de ESO en Alemania y autora principal del estudio aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics.

Según detalló, para comprender las razones de este comportamiento, los astrónomos usaron distintos 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” y, tras estudiarlo, determinaron que se trata del “repentino despertar del enorme agujero negro en su núcleo”.

Esta impresión artística muestra dos etapas en la formación de un disco de gas y polvo alrededor del agujero negro masivo en el centro de la galaxia SDSS1335+0728. El núcleo de esta galaxia se iluminó en 2019 y sigue haciéndolo hoy.
Credito: ESO/M. Kornmesser
Esta impresión artística muestra dos etapas en la formación de un disco de gas y polvo alrededor del agujero negro masivo en el centro de la galaxia SDSS1335+0728. El núcleo de esta galaxia se iluminó en 2019 y sigue haciéndolo hoy. Credito: ESO/M. Kornmesser

Es por este motivo que SDSS1335+0728 “ahora está clasificado como “núcleo galáctico activo” (AGN), una región compacta y brillante impulsada por un agujero negro masivo, después de que se iluminó dramáticamente en diciembre de 2019″, siendo que “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”, aunque estas variaciones “suelen durar solo unas pocas docenas o, como máximo, unos pocos cientos de días”.

Sin embargo, según explicaron los astrónomos, este objeto “sigue brillando más hoy en día, más de cuatro años después de que se vio por primera vez ‘encenderse’”. “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”, indicaron en el comunicado de prensa y destacaron que, para conocer las razones, los expertos buscaron entender “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”.

Tras comparar los datos tomados antes y después de diciembre de 2019, los expertos “descubrieron que SDSS1335+0728 ahora irradia mucha más luz en longitudes de onda ultravioleta, óptica e infrarroja”, siendo que “la galaxia también comenzó a emitir rayos X en febrero de 2024″.

El repentino despertar del agujero negro en el núcleo de SDSS1335+0728 ha permitido a los científicos observar por primera vez la activación de un agujero negro en tiempo real
El repentino despertar del agujero negro en el núcleo de SDSS1335+0728 ha permitido a los científicos observar por primera vez la activación de un agujero negro en tiempo real

Este comportamiento no tiene precedentes”, asegura Sánchez Sáez, quien también está afiliado al Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) en Chile. Al tiempo que Lorena Hernández García, coautora del trabajo, y perteneciente al MAS y la Universidad de Valparaíso en Chile.

Al tiempo que agregó: “La opción más tangible para explicar este fenómeno es que estamos viendo cómo el (núcleo) de la galaxia comienza a mostrar (...) actividad. De ser así, esta sería la primera vez que veremos la activación de un agujero negro masivo en tiempo real”.

Tanto en el centro de la Vía Láctea, como en el resto de las galaxias, hay agujeros negros masivos que cuentan con masas más de cien mil veces la de nuestro Sol, pero “estos monstruos gigantes suelen estar dormidos y no son directamente visibles“, explica el coautor Claudio Ricci, de la Universidad Diego Portales, también en Chile. Sin embargo, ”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”, agregó.

El agujero negro Sgr A*, situado en el centro de la Vía Láctea, podría experimentar un despertar similar al observado en SDSS1335+0728, aunque no se sabe qué tan probable es este evento,
(MIYAGI UNIVERSITY OF EDUCATION/ NAOJ)
El agujero negro Sgr A*, situado en el centro de la Vía Láctea, podría experimentar un despertar similar al observado en SDSS1335+0728, aunque no se sabe qué tan probable es este evento, (MIYAGI UNIVERSITY OF EDUCATION/ NAOJ)

De acuerdo a lo expresado por Hernández García, “(este) proceso (...) nunca antes se había observado“, ya que en trabajos anteriores se advirtieron las galaxias inactivas que se vuelven activas después de varios años; pero “es la primera vez que el proceso en sí (el despertar del agujero negro) se observa en tiempo real”.

“Esto es algo que podría sucederle también a nuestro propio Sgr A*, el enorme agujero negro (...) situado en el centro de nuestra galaxia”, advirtió Ricci, que también es parte del Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pekín, China. Aunque aclaró que “no está claro qué tan probable es que esto suceda”. Es por eso que aseguraron que “se necesitan observaciones de seguimiento para descartar explicaciones alternativas”.

“Independientemente de la naturaleza de las variaciones, (esta galaxia) proporciona información valiosa sobre cómo crecen y evolucionan los agujeros negros“, afirma Sánchez Sáez y concluye: “Esperamos que instrumentos como (MUSE en el VLT o los del próximo Telescopio Extremadamente Grande -ELT-) sean clave para comprender (por qué la galaxia) se está iluminando”.

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