Un agujero negro anteriormente silencioso, ubicado en el centro de una galaxia a unos 800 millones de años luz de distancia, entró repentinamente en erupción, emitiendo columnas de gas cada 8,5 días antes de regresar a su estado normal.
Este “hipo periódico” es un nuevo comportamiento que no se ha observado hasta ahora en los agujeros negros, según los investigadores, que creen que la explicación más probable se debe a un segundo agujero negro, más pequeño, que gira alrededor del central impactando repetidamente su disco. De gasolina.
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Esto provocaría que el material fuera expulsado del disco de gas del agujero negro más grande cada 8,5 días.
Los hallazgos de esta “pareja de baile” se publican en la revista Science Advances y cuestionan la imagen convencional de los discos de acreción (una estructura giratoria de materia alrededor del agujero negro) que se suponía que eran discos de gas relativamente uniformes.
Dependiendo de los resultados, su contenido puede ser más variado, incluyendo posiblemente otros agujeros negros e incluso estrellas enteras, señala un comunicado del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que participa en la investigación junto con centros de la República Checa, Italia o Bretaña.
Explosión de luz en 2020
Los hallazgos surgieron de una detección automatizada por parte de ASAS-SN, una red de 20 telescopios robóticos ubicados en varios lugares de los hemisferios norte y sur, que monitorea el cielo una vez al día en busca de signos de supernovas y otros fenómenos transitorios.
En diciembre de 2020, detectaron un estallido de luz en una galaxia situada a unos 800 millones de años luz de distancia, en una parte del cielo que hasta entonces había estado relativamente tranquila y oscura.
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Luego, los investigadores decidieron enfocar la explosión con el Nicer de la NASA, un telescopio a bordo de la Estación Espacial Internacional que monitorea continuamente el cielo en busca de explosiones de rayos X que podrían indicar actividad de estrellas de neutrones, agujeros negros y otros fenómenos gravitacionales. extremos.
Esto duró unos cuatro meses antes de cerrarse y durante ese tiempo Nicer realizó mediciones diarias de las emisiones de rayos X de la galaxia. Al examinar los datos, el equipo notó un patrón curioso: caídas sutiles, en una banda muy estrecha de rayos X, que parecían reaparecer cada 8,5 días.
Golpes periódicos
Mientras el equipo del MIT buscaba una explicación, uno de sus científicos, Dheeraj R. Pasham, encontró un artículo de físicos teóricos de la República Checa, que deducían que, en teoría, sería posible que existiera un agujero negro supermasivo central. de una galaxia albergará un segundo agujero, mucho más pequeño.
Ese más pequeño podría orbitar en ángulo con respecto al disco de acreción de su compañero más grande y, al hacerlo, impactaría periódicamente el disco del agujero negro primario; En el proceso se liberaría una columna de gas.
Potentes campos magnéticos, al norte y al sur del agujero negro, podrían lanzar la columna hacia arriba y fuera del disco. Cada vez que el agujero negro más pequeño “golpea” el disco, expulsa otra columna, siguiendo un patrón regular y periódico.
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Después de leer el artículo, Pasham se puso en contacto con el equipo checo para comprobarlo juntos: la explosión observada era probablemente la señal de un segundo agujero negro, más pequeño, que orbita alrededor de uno supermasivo central e impacta periódicamente en su disco.
Los científicos también sospechan que un tercer objeto -probablemente una estrella cercana- se acercó demasiado al sistema y fue destrozado por la inmensa gravedad del agujero negro supermasivo, un evento llamado “disrupción de mareas”.
La repentina afluencia de material estelar iluminó momentáneamente el disco de acreción del agujero negro mientras los restos de la estrella se arremolinaban en su interior.
Una fiesta de cuatro meses
Durante cuatro meses, el agujero negro “se dio un festín” con desechos estelares mientras el segundo agujero negro continuaba en órbita. A su paso por el disco, expulsó una columna de humo mucho más grande de lo normal, que fue lanzada en línea recta hacia el telescopio Nicer.
Después de numerosas simulaciones, la explicación más probable es un nuevo tipo de sistema “David-Goliat”: un pequeño agujero negro de masa intermedia orbitando alrededor de uno supermasivo.
