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Crédito: NASA/Aurore Simonnet (Universidad Estatal de Sonoma)
Los astrónomos han tropezado con un par de agujeros negros masivos en una galaxia distante que están provocando inusuales explosiones de luz. Estas emisiones brillantes, que parecen alcanzar su punto máximo en un ciclo regular, pueden ser causadas por el dúo de agujeros negros que interrumpe una enorme nube de gas, un fenómeno que, según los investigadores, es el primero de su tipo en ser detectado.
Los gigantes cósmicos residen en el centro de una galaxia llamada 2MASX J21240027+3409114, ubicada aproximadamente a mil millones de años luz de distancia, en la constelación norteña de Cygnus. Estos agujeros negros completan una órbita una vez cada 130 días estando a solo 26 mil millones de kilómetros (16 mil millones de millas) de distancia, tan cerca que la luz solo tarda un día en viajar entre ellos. En los últimos tres años, han consumido aproximadamente entre 1,5 y 2 masas solares de gas de la nube de gas flotante, y se espera que colisionen y se fusionen en unos 70.000 años, informan los investigadores en un nuevo estudio publicado el 13 de noviembre en la revista Astronomy & Astrophysics.
Los astrónomos fueron alertados por primera vez sobre las extrañas emisiones en marzo de 2021 mediante un sistema de alerta automatizado que utiliza datos de la Instalación Transitoria de Zwicky (ZTF) en California para detectar objetos que arden rápidamente en el cielo del norte. Inicialmente, el evento fue señalado como una supernova potencial debido al patrón de brillo repentino. Sin embargo, los estallidos posteriores en 2022 llevaron al equipo de estudio a explorar otras explicaciones.
El evento pronto fue reclasificado como núcleo galáctico activo (AGN), término utilizado para un agujero negro que se alimenta de material de un disco de acreción circundante. Sin embargo, los espectros obtenidos de observatorios en México, India y España trazaron un patrón intrigante en forma de M en los datos que se repetía cada dos o tres meses, una cadencia que ni un supernova Ni un AGN podría explicarlo.
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“Esto es muy diferente de todo lo que he visto antes”, dijo a Space.com la autora principal del estudio, Lorena Hernández-García, astrofísica del Instituto Milenio de Astrofísica de Chile.
En 2022, Hernández-García y su equipo observaron el mismo patrón espectral en forma de M en longitudes de onda de rayos X y ultravioleta en datos del Observatorio Neil Gehrels Swift. “Fue entonces cuando dijimos: ‘Esto es algo interesante'”, dijo. “Estoy mirando la curva de luz más o menos todos los días para ver qué está pasando”.
dos puntos brillantes en la oscuridad del espacio se arremolinan junto con lavados de gas naranja.
Hasta ahora, los datos no han mostrado ninguna característica de un evento de perturbación de marea, o TDE, en el que una estrella es destrozada por la fuerza de un agujero negro. gravedad. El modelo que mejor se ajusta a los datos sugiere que una enorme nube de gas se acercó a la galaxia en una trayectoria perpendicular a la órbita de los dos agujeros negros. Más grande que el propio sistema binario, la nube de gas habría sido destrozada por las inmensas fuerzas gravitacionales de los agujeros negros. Si este es realmente el caso, las emisiones en forma de M pueden explicarse por trozos de gas que se expulsan al espacio cada tiempo un agujero negro atraviesa la nube de gas.
Sin embargo, los investigadores aún no descartan la posibilidad de que en esta galaxia se produzca un tipo de TDE parcial previamente desconocido, dijo Hernández-García.
Además, la actual fusión de esta galaxia con otra situada al sur, hace unos 29.000 años luz lejos, puede estar generando mucho polvo. Los astrónomos esperan que nubes de gas como la recién descubierta sean comunes en muchas galaxias en fusión que albergan agujeros negros binarios, pero ninguna se ha detectado antes. Hernández-García atribuye la falta de detecciones previas a la instrumentación limitada y señaló que, desde que ZTF comenzó a operar en 2018, “estamos encontrando muchas cosas raras que antes no era posible ver”.
Debido a la gran distancia de la galaxia desde Tierralos telescopios no pueden observar directamente la nube de gas ni el dúo de agujeros negros. El equipo de estudio ahora está pensando en nuevas observaciones para rastrear la nube de gas y determinar sus orígenes, ya sea inherente a la galaxia, un subproducto de la fusión en curso o simplemente un intruso pasajero.