Astrónomos presencian el encendido energético de un agujero negro

Astrónomos británicos han descubierto uno de los "encendidos" más dramáticos de un agujero negro jamás visto, informa la RAS (Royal Astronomical Society).

J221951 es uno de los transitorios más luminosos (objetos astrofísicos que cambian su brillo en un corto período de tiempo) jamás registrado.

Fue descubierto por la doctora Samantha Oates, astrónoma de la Universidad de Birmingham, y su equipo, en septiembre de 2019 mientras buscaban la luz electromagnética de un evento de ondas gravitacionales. El equipo estaba utilizando el Telescopio Óptico y Ultravioleta a bordo del Observatorio Neil Gehrels Swift para buscar una kilonova, el signo de una estrella de neutrones que se fusiona con otra estrella de neutrones o un agujero negro. Una kilonova generalmente aparece azul, luego se desvanece y se vuelve más roja en una escala de tiempo de días. Lo que encontraron en cambio algo aún más inusual: J221951. El transitorio apareció azul, pero no cambió de color ni se desvaneció rápidamente como lo haría una kilonova.

Se utilizaron varios telescopios para seguir a J221951 y determinar su naturaleza, incluidos el telescopio espacial Swift/UVOT y Hubble de la NASA, el gran telescopio de Sudáfrica y las instalaciones de ESO como el Very Large Telescope y el instrumento GROND en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla.

Un espectro de J221951 tomado con el telescopio espacial Hubble descartó la asociación de J221951 con el evento de onda gravitacional. Al examinar el espectro de luz de J221951, la Dra. Oates y su equipo pudieron determinar que la fuente está a unos

10.000 millones de años luz de distancia, en contraste con la señal de onda gravitacional que se detectó a menos de 500.000 millones de años luz de distancia. El hecho de que brille con tanta intensidad a una distancia tan grande convierte a J221951 en uno de los transitorios más luminosos jamás detectados.

La evidencia sugiere que J221951 surgió como resultado de un agujero negro supermasivo que se alimenta muy rápidamente del material circundante. Se observó una galaxia roja en la ubicación de J221951 antes de su detección, y la ubicación de J221951 es consistente con el centro de la galaxia, donde residiría naturalmente un agujero negro masivo.

Comenzó a brillar muy repentinamente, alrededor de 10 meses antes de la detección inicial, lo que significa que el agujero negro comenzó a alimentarse muy rápidamente después de estar en silencio durante un tiempo. El espectro ultravioleta muestra características de absorción consistentes con el material empujado hacia el exterior por una gran liberación de energía. Esto, combinado con su gran luminosidad, hace de este uno de los "encendidos" más dramáticos de un agujero negro jamás visto.

El equipo ha identificado dos posibles mecanismos que podrían explicar esta alimentación extrema de un agujero negro supermasivo. La primera es que puede haber sido causada por un evento de interrupción de marea: la interrupción de una estrella cuando pasa cerca del agujero negro supermasivo en el centro de su galaxia. La segunda es que puede haber sido producido por un núcleo galáctico activo que cambia de estado de inactivo a activo. J221951 sería entonces la señal de que un agujero negro inactivo en el centro de la galaxia anfitriona ha comenzado a alimentarse de material de un disco de acreción.

Los autores presentan sus hallazhos en el National Astronomy Meeting en Cardiff. El trabajo también se publicará en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.