Por primera vez se observa la desaparición de la corona de un agujero negro

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Por primera vez se observa la desaparición de la corona de un agujero negro

Esta ilustración muestra un agujero negro rodeado por un disco de gas. En el panel izquierdo, una racha de escombros cae hacia el disco. En el panel derecho, los escombros han dispersado parte del gas, haciendo que la corona (la bola de luz blanca sobre el agujero negro) desaparezca. (NASA / JPL Caltech)

Un equipo de astrónomos del MIT fueron testigos de cómo la corona de un agujero negro supermasivo desapareció casi por completo. Los resultados del estudio se publicaron en The Astrophysical Journal Letters.

¿Qué sucedió?

En mayo de 2018, los astrónomos registraron actividad sospechosa en el núcleo de una galaxia de núcleo activo (AGN) donde se encuentra el agujero negro supermasivo 1ES 1927+654. En ese entonces su brilló saltó a aproximadamente 40 veces su valor normal.

«Este era un AGN que conocíamos, pero no era muy especial», menciona Erin Kara, coautora del estudio. «Luego notaron que este AGN corriente se hizo repentinamente brillante, lo que llamó nuestra atención, y comenzamos a apuntar muchos otros telescopios en muchas otras longitudes de onda para mirarlo».

Fue entonces cuando, 160 días después, notaron algo sorprendente. La corona, que es el anillo ultrabrillante de partículas de alta energía que rodea el horizonte de eventos del agujero negro, se esfumó.

El brillo de la corona se desvaneció por un factor de 10.000 en tan solo 40 días. Hasta la fecha no se había observado una caída tan abrupta del brillo en otro objeto similar.

“Se volvió indetectable, algo que nunca habíamos visto antes», explica Kara.

Recuperó su brillo

Si no fuera poco, el brillo de la estrella comenzó a recuperarse casi inmediatamente. Al cabo de otros 100 días más, la corona se volvió casi 20 veces más brillante que antes de mayo de 2018.

«Fue tan extraño que al principio pensamos que tal vez había algo mal con los datos. Cuando vimos que era real, fue muy emocionante”, expresó Claudio Ricci, autor principal del estudio. “Pero tampoco teníamos idea de con qué estábamos tratando; nadie con quien hablamos había visto algo como esto”.

Los agujeros negros no emiten ni reflejan luz. Verlos directamente es imposible. En ese sentido, podemos observarlos cuando la luz de sus coronas y discos de acreción llega a nuestros telescopios. Esta es la manera como aprendemos de estos objetos.

«Esta parece ser la primera vez que hemos visto desaparecer una corona en primer lugar, pero luego también reconstruirse, y estamos viendo esto en tiempo real», agrega Kara. «Esto será realmente importante para comprender cómo se calienta y alimenta la corona de un agujero negro en primer lugar».

¿A qué se debe esto?

La causa de la dramática caída del brillo aún no está clara. Los autores del estudio creen que lo sucedido tiene relación con una estrella atrapada en la atracción gravitacional del agujero negro.

Si la hipótesis de la estrella es correcta, esta habría sido destrozada por el tirón gravitacional del agujero negro. Esta puede ser la razón del destello que los astrónomos observaron en mayo de 2018.

Esta interrupción por parte de la estrella habría provocado que gran parte del material del disco cayera repentinamente en el agujero negro.

Este diagrama muestra cómo un desvanecimiento de la corona puede crear una llamarada de rayos X alrededor de un agujero negro. La corona (característica representada en colores violetas) se junta hacia adentro (izquierda), volviéndose más brillante, antes de disparar lejos del agujero negro (centro y derecha). Los astrónomos no saben por qué cambian las coronas, pero han aprendido que este proceso conduce a un brillo de la luz de rayos X que se puede observar con los telescopios. (NASA / JPL-Caltech)

Estudiar este fenómeno es potencialmente importante para entender cómo se formas las coronas en los agujeros negros.

«Este conjunto de datos tiene muchos enigmas. Pero eso es emocionante, porque significa que estamos aprendiendo algo nuevo sobre el universo”, concluyó Kara. “Creemos que la hipótesis de la estrella es buena, pero también creo que vamos a analizar este evento durante mucho tiempo».

 

Fuente: JPL, Caltech

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