Descubren un Agujero Negro que Hace Tres Comidas al Día: NASA

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Crédito de la imagen: NASA/CXO/CSIC-INTA

Washington, Estados Unidos, América.- Hay un dicho que dice que no es saludable omitir comidas. Aparentemente, un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia a millones de años luz de distancia ha recibido el mensaje.

Un equipo de astrónomos encontró ráfagas de rayos X que se repiten cada nueve horas desde el centro de una galaxia llamada GSN 069. Obtenidos con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, estos datos indican que el agujero negro supermasivo ubicado allí está consumiendo grandes cantidades de material en un horario regular.

Aunque los científicos habían encontrado previamente dos agujeros negros de “masa estelar” (que pesan aproximadamente 10 veces la masa del Sol) ocasionalmente experimentando explosiones regulares antes, este comportamiento nunca se ha detectado en un agujero negro supermasivo hasta ahora.

El agujero negro en el centro de GSN 069, ubicado a 250 millones de años luz de la Tierra, contiene aproximadamente 400.000 veces la masa del Sol. Los investigadores estiman que el agujero negro consume aproximadamente cuatro lunas como la de la Tierra de material aproximadamente tres veces al día.

“Este agujero negro sigue un plan alimenticio como nunca antes habíamos visto”, dijo en un comunicado Giovanni Miniutti del Centro de Astrobiología de la ESA en España, primer autor de un artículo de Nature, que describe estos resultados. “Este comportamiento es tan inédito que tuvimos que acuñar una nueva expresión para describirlo: Erupciones cuasi periódicas de rayos X”.

El XMM-Newton de la ESA fue el primero en observar este fenómeno en GSN 069 con la detección de dos erupciones de rayos X el 24 de Diciembre de 2018. Miniutti y sus colegas luego siguieron con más observaciones de XMM-Newton el 16 y 17 de Enero de 2019, y detectaron cinco erupciones. Las observaciones del Chandra menos de un mes después, el 14 de Febrero, revelaron tres erupciones adicionales.

“Al combinar datos de estos dos observatorios de rayos X, hemos seguido estas erupciones periódicas durante al menos 54 días”, dijo el coautor Richard Saxton, del Centro Europeo de Astronomía Espacial en Madrid, España. “Esto nos da una oportunidad única para presenciar el flujo de materia en un agujero negro supermasivo que se acelera y se ralentiza repetidamente”.

Durante las erupciones, la emisión de rayos X se vuelve aproximadamente 20 veces más brillante que durante los momentos de silencio. La temperatura del gas que cae hacia el agujero negro también sube, de aproximadamente medio millón de grados Celsius durante los períodos tranquilos a aproximadamente 1,3 millones durante las erupciones. La temperatura de este último es similar a la del gas que se encuentra alrededor de los agujeros negros supermasivos que crecen más activamente.

El origen de este gas caliente ha sido un viejo misterio porque parece estar demasiado caliente para asociarse con el disco de materia que cae alrededor de los agujeros negros. Aunque su origen también es un misterio en GSN 069, la capacidad de estudiar un agujero negro supermasivo donde el gas caliente se forma repetidamente y luego desaparece puede proporcionar pistas importantes.

“Creemos que el origen de la emisión de rayos X es una estrella que el agujero negro ha roto parcial o completamente y la está consumiendo lentamente poco a poco”, dijo la coautora Margherita Giustini, también del Centro de Astrobiología de la ESA. “Pero en cuanto a las erupciones repetidas, esta es una historia completamente diferente cuyo origen necesita ser estudiado con más datos y nuevos modelos teóricos”.

Los datos del Chandra fueron cruciales para este estudio porque pudieron mostrar que la fuente de rayos X se encuentra en el centro de la galaxia anfitriona, que es donde se espera que esté un agujero negro supermasivo. La combinación de datos del Chandra y XMM-Newton implica que el tamaño y la duración de las comidas del agujero negro han disminuido ligeramente, y la brecha entre las comidas ha aumentado. Las observaciones futuras serán cruciales para ver si la tendencia continúa.

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