Un supermasivo agujero negro A 300 millones de años luz de distancia tienen astrofísicos perplejos.
Acecha en el centro de una galaxia llamada SDSS1335+0728 y, desde 2019, los investigadores han estado observando en tiempo real mientras se despertaba de un sueño inactivo y comenzó a arder con actividad, arrojando una serie de erupciones de luz.
Esto en sí mismo es consistente con la forma en que sabemos supermasivo agujeros negros comportarse. Pero el comportamiento de este agujero negro particular, apodado Ansky, es tan extraño y salvaje que es difícil explicar.
«Las explosiones de radiografías de Ansky son 10 veces más largas y 10 veces más luminosas de lo que vemos de una erupción cuasi periódica típica». dice el astrofísico Joheen Chakraborty de MIT.
«Cada una de estas erupciones está liberando cien veces más energía de la que hemos visto en otros lugares. Las erupciones de Ansky también muestran la cadencia más larga jamás observada, de aproximadamente 4.5 días. Esto lleva a nuestros modelos a sus límites y desafía nuestras ideas existentes sobre cómo se están generando estos destellos de rayos X».
La percepción popular de un agujero negro es la de una aspiradora cósmica, sentada en el espacio constantemente sorbiendo todo a su alrededor. Esto es solo una parte del existencia rica y compleja de los objetos más densos conocidos en el universo.
Como cualquier cosa con masa, su alcance gravitacional solo se extiende hasta ahora; supermasivo agujeros negros puede pasar por períodos de actividad furiosay períodos de relativo tranquilodurante el cual se sientan allí, realmente no acumulan mucho material. El agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, por ejemplo, es relativamente inactivo.
Los astrónomos creen que la actividad supermasiva de agujeros negros, en el que devoran grandes cantidades de material del espacio a su alrededor, es fundamental para la evolución del agujeros negros y las galaxias que los rodean.
Por uno, el agujeros negros tengo que haber crecido a sus tremendos tamaños de alguna manera; y supermasivo activo agujeros negros En todo el universo sugiere que la acumulación activa es parte del proceso de crecimiento. Además, la mayoría de las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en sus centros. La actividad de ese agujero negro juega un papel en su galaxia formación de estrellas y evolución química.
Sabemos que supermasivo agujeros negros pueden ser activos o inactivos, y que pueden hacer la transición entre los dos estados, chocando a la vida en una serie de erupciones cuasi periódicas. En 2019, Ansky se convirtió en el primero El agujero negro supermasivo observó cambiar a un estado activo en tiempo real.
«Esta es la primera vez que observamos tal evento en un agujero negro que parece estar despertando», dice la astrónoma Lorena Hernández-García del Instituto de Astrofísica del Milenio (MAS) y la Universidad de Valparaíso en Chile, quienes dirigieron la investigación.
«El primer episodio de erupción cuasi periódico se descubrió en 2019, y desde entonces solo hemos detectado un puñado más. Todavía no entendemos qué les causa. Estudiar a Ansky nos ayudará a comprender mejor agujeros negros y cómo evolucionan «.
Un agujero negro en sí no emite una luz detectable. La actividad en el entorno gravitacional extremo alrededor de un agujero negro es otra cuestión. La fricción y la gravedad en el juego en el material que se arremolina alrededor de un agujero negro supermasivo produce temperaturas extremas que brillan con luz mientras se alimenta un agujero negro.
Los científicos habían pensado que las erupciones cuasi periódicas comienzan cuando un objeto como una estrella o un pequeño agujero negro deambula demasiado cerca de un agujero negro supermasivo y se enreda en el material que gira a su alrededor, causando bengalas repetidas.
Sin embargo, la luz detectada que emana de Ansky no es fácil de explicar. Es extremadamente brillante en una gama de longitudes de onda, desde infrarrojos hasta radiografías, y las erupciones duran más de lo previsto para un intruso cósmico. Esto es tremendamente emocionante … pero significa que vamos a necesitar muchos más datos.
«Pensamos que las erupciones cuasi periódicas fueron el resultado de que los pequeños objetos celestes fueron capturados por otros mucho más grandes y en espiral hacia ellos. olas gravitacionales que la futura misión de la ESA Lisa podría atrapar » dice el astrónomo Erwan Quintin de la Agencia Espacial Europea.
«Es crucial tener estas observaciones de rayos X que complementarán el onda gravitacional datos y ayudarnos a resolver el comportamiento desconcertante de masivo agujeros negros«
La investigación ha sido publicada en Astronomía de la naturaleza.