Nuevo descubrimiento científico, astrónomos observan fenómenos nunca antes vistos en un agujero negro
Fluctuaciones, estallidos de rayos X y ultravioletas y llamaradas de ondas de radio se encontraron en un agujero negro millones de veces más pesado que el Sol, algo sin precedentes.
Un equipo internacional de astrónomos ha estado observando un agujero negro supermasivo en una galaxia lejana y han descubierto cosas nunca ante vistas. Utilizando datos de observaciones anteriores, han detectado fluctuaciones rápidas de rayos X y un chorro de plasma moviéndose a un tercio de la velocidad de la luz.
La galaxia en cuestión se llama 1ES 1927+654 y está a unos 270 millones de años luz de distancia, ubicada en la constelación de Draco, en su centro vive un agujero negro con una masa equivalente a 1.4 millones de soles. En 2017 comenzó a mostrar cambios sorprendentes, con un gran estallido de luz visible, ultravioleta y rayos X.
Eileen Meyer, profesora asociada en la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore (UMBC), explicó que muchos equipos han estado observando este fenómeno desde entonces. Presentó los hallazgos de su equipo en una reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Maryland.
Después del estallido, el agujero negro pareció calmarse durante casi un año. Pero en abril de 2023, un equipo liderado por Sibasish Laha en UMBC y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA notó un aumento constante de rayos X de baja energía.
Astrónomos han observado la desaparición temporal de la corona y un inédito aumento en la frecuencia de los destellos de rayos X en el agujero negro 1ES 1927+654. Un enigma para los científicos, al exhibir comportamientos nunca antes observados. pic.twitter.com/WcrKlPrRKO
— iDrZeus (@cdrzeus) January 18, 2025
El agujero negro se reactiva
Este aumento fue detectado por el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA y el telescopio NICER en la Estación Espacial Internacional. Este programa de monitoreo también incluye observaciones de otros telescopios de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA).
Estas observaciones revelaron una fuerte y extraña llamarada de radio. Los científicos comenzaron a observar intensamente usando una red de radiotelescopios en Estados Unidos llamada VLBA. Esta red combina señales de varios telescopios para crear una imagen de alta resolución.
Esto permitió detectar características a menos de un año luz de distancia en la galaxia 1ES 1927+654. Los datos de radio de 2024 mostraron chorros de gas ionizado, o plasma, extendiéndose desde ambos lados del agujero negro. Los astrónomos han estado intrigados porque sólo algunos agujeros negros producen estos chorros de plasma.
Estas observaciones podrían proporcionar pistas importantes. Meyer señaló que nunca antes se había observado el lanzamiento de un chorro de agujero negro en tiempo real. Creen que el flujo comenzó antes, cuando los rayos X aumentaron antes de la llamarada de radio.
Una teoría descabellada
Tanto Meyer como Megan Masterson, una estudiante de doctorado en el MIT, son coautoras de la investigación que encontró que el agujero negro mostró variaciones rápidas de rayos X entre julio de 2022 y marzo de 2024.
Durante este tiempo, el brillo de los rayos X subía y bajaba un 10% cada pocos minutos. Estos cambios, llamados oscilaciones cuasiperiódicas, son difíciles de detectar alrededor de agujeros negros supermasivos. Una forma de producir estas oscilaciones es con un objeto orbitando dentro del disco de material que rodea al agujero negro.
Si las fluctuaciones fueron causadas por un objeto en órbita, el período de estas oscilaciones se acortaría a medida que el objeto se acercara al agujero negro. Las masas en órbita generan ondas gravitacionales que drenan la energía, acercando el objeto al agujero negro. Durante dos años, el período de fluctuación se redujo de 18 minutos a solo 7.
Si esto representaba un objeto en órbita, ahora se movía a la mitad de la velocidad de la luz. Luego ocurrió algo inesperado: el período de fluctuación se estabilizó. Masterson explicó que esto podría deberse a que la fuerte atracción gravitacional del agujero negro comenzó a despojar de materia al objeto en órbita.
Las ondas gravitacionales haciendo de las suyas
Esta pérdida de masa podría compensar la energía eliminada por las ondas gravitacionales, deteniendo el movimiento hacia adentro del objeto. Un pequeño agujero negro se sumergiría directamente, y una estrella normal sería destrozada por las fuerzas de marea. Pero una enana blanca de baja masa podría permanecer intacta cerca del agujero negro.
Este modelo hace una predicción clave: si el agujero negro tiene una compañera enana blanca, las ondas gravitacionales que produce serán detectables por LISA, una misión de la ESA en asociación con la NASA que se espera lanzar en la próxima década. El artículo liderado por Masterson y que aparecerá en la revista Nature resume estos resultados.
La investigación continúa y promete revelar más sobre la naturaleza de los agujeros negros y sus compañeros. Las futuras observaciones con LISA podrían confirmar la existencia de la enana blanca y proporcionar más detalles sobre este fascinante sistema. Este descubrimiento podría cambiar nuestra comprensión de cómo interactúan los agujeros negros con otros objetos en el espacio.
Además, estos hallazgos podrían tener implicaciones más amplias para el estudio de las ondas gravitacionales y la física de los agujeros negros. La capacidad de detectar y analizar estos fenómenos nos ayudará a comprender mejor el universo y los misterios que aún guarda.