Desde Chile, astrónomas revelan nuevas pistas sobre el misterio de los agujeros negros

Desde Chile, astrónomas revelan nuevas pistas sobre el misterio de los agujeros negros

Todo partió en 2019 mientras observaban una lejana galaxia que llevaba décadas en calma en la constelación de Virgo, conocida como SDSS1335+0728 y ubicada a 300 millones de años luz de la Tierra. 

Un equipo de astrónomas desde Chile y Alemania captó por primera vez el despertar de un agujero negro en tiempo real. Este fue bautizado como Ansky y la hazaña dio la vuelta al mundo.

Tras continuar las observaciones de este agujero negro, cuya masa equivale a un millón de veces la del Sol, un estudio publicado en Nature Astronomy detectó que en febrero de 2024 empezó a producir explosiones recurrentes de rayos X, fenómeno conocido como erupciones cuasiperiódicas (QPE). Este hallazgo, realizado en los observatorios espaciales de rayos X de ESA y NASA, desafía los modelos actuales para explicar cómo se generan estos fenómenos luminosos en el universo. 

Nuevos hallazgos

La astrónoma líder de este estudio, Lorena Hernández-García, investigadora del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso, investigadora del Nucleo Milenio TITANS y del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), explica que este es apenas el octavo caso documentado de erupciones cuasi periódicas y se distingue por ser el único asociado con la activación de un núcleo galáctico. 

“Las QPE son erupciones de corta duración. Y esta es la primera vez que observamos un evento de este tipo en un agujero negro que parece estar despertando. La primera QPE se descubrió en 2019, desde entonces sólo hemos detectado unas pocas más y aún no comprendemos su causa. Estudiar Ansky nos ayudará a comprender mejor los agujeros negros y su evolución”, explica Hernández-García.

Según comenta la experta, los modelos que se han propuesto hasta ahora para explicar las QPEs los relacionan con estrellas que son desgarradas  o “tragadas” al pasar demasiado cerca de un agujero negro debido a las enormes fuerzas de marea que atrapan todo lo que se acerca a estos colosales objetos. La materia de una estrella capturada, por ejemplo, se dispersa en un disco caliente, brillante y de rápida rotación llamado disco de acreción. Actualmente, se cree que las QPEs son causadas por un cuerpo que interactúa con este disco de acreción, pero en el caso de Ansky no se observa ningún indicio claro de que el agujero negro se esté tragando una estrella, lo que llevó al equipo de investigación a considerar otras posibilidades. 

“Postulamos que los QPEs podrían estar relacionados con choques con el gas o material recién formado alrededor el agujero negro, y no por una estrella desintegrada”, detalla Lorena Hernández-García.

Explosiones luminosas

Paula Sánchez, investigadora del Observatorio Europeo Austral (ESO), y reconocida por la prestigiosa revista Forbes como una de las 50 mujeres más poderosas de Chile 2024 por su relevante aporte a nivel internacional y local en sus áreas de investigación; lideró el hallazgo de 2019 y también formó parte del nuevo estudio. 

La científica agrega que se descubrió un potente flujo de salida del sistema, otro elemento inédito en el contexto de los QPE. “Detectamos, además, que las explosiones eran diez veces más luminosas y más largas comparadas con las que se han observado en eventos similares captados anteriormente. Su duración también es la más larga jamás observada, de aproximadamente 4,5 días ”.

Sánchez expone que desde la década de los 40 que las observaciones comenzaron a notar que algunas galaxias albergan núcleos extremadamente brillantes en comparación con otras, emitiendo grandes cantidades de radiación, pero hasta ahora, nunca habían podido observar una galaxia activarse para estudiar cómo se detona el fenómeno de los llamados Núcleos Activos de Galaxias (AGN, por sus siglas en inglés). 

“Es fascinante cómo un agujero negro, que generalmente se percibe como un objeto estático y oscuro, puede pasar por fases de intensa actividad. Este hallazgo nos permite ver el universo desde una nueva perspectiva y entender mejor cómo funcionan los mecanismos más misteriosos del cosmos”, concluyó Sánchez Sáez. 

Este hallazgo no solo amplía el conocimiento sobre el universo, también reafirma el aporte de la ciencia chilena al mundo y su capacidad de transferir conocimiento desde nuestros cielos al resto del planeta.