Instituciones como la Universidad de Maryland (Estados Unidos), la NASA y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participan en el estudio de una galaxia que alberga un agujero negro supermasivo con características nunca vistas previamente, como la emisión de un chorro de plasma y unas inusuales y rápidas fluctuaciones de rayos X.
El descubrimiento se realizó en una galaxia situada a unos 270 millones de años luz en la constelación de Draco, con un agujero negro central de masa equivalente a 1,4 millones de soles, informó el IAC.
Esta galaxia lleva años siendo observada por un equipo internacional en el que participa el IAC y ahora se pudo captar el lanzamiento de un chorro de plasma que se desplaza a casi un tercio de la velocidad de la luz y unas inusuales y rápidas fluctuaciones de rayos X que probablemente surgen cerca del borde mismo del agujero negro.
En esta investigación colaboran, entre otras instituciones, la Universidad de Maryland, la NASA y el IAC (España), con la participación de los investigadores José Acosta Pulido y Josefa Becerra González por parte de este organismo.
«A finales de 2017, el núcleo de la galaxia empezó a cambiar sus propiedades ante nuestros ojos, con un gran estallido en luz visible, ultravioleta y de rayos X», explica Eileen Meyer, profesora asociada de la UMBC (Universidad de Maryland de Estados Unidos).
Tras el estallido en 2017, el agujero negro pareció volver a un estado de calma, con una pausa en su actividad, pero a partir de mayo de 2022 se observó un aumento constante de los rayos X de baja energía, por parte de un equipo dirigido por Sibasish Laha perteneciente a la UMBC y al Centro Goddard de NASA.
«A pesar de la intensa actividad mostrada a bajas y altas energías, la emisión en el rango visible se ha mantenido prácticamente constante durante el periodo 2022-2024, debido a que esta emisión está dominada por la población estelar de la galaxia”, destaca el investigador del IAC, José Acosta.
El aumento de los rayos X llevó al equipo de la Universidad de Maryland a realizar nuevas observaciones de radio en abril de 2023, que indicaron que se estaba produciendo un gran aumento de la emisión en radio muy poco habitual.
Se iniciaron entonces observaciones utilizando el VLBA (Very Long Baseline Array) del NRAO (Observatorio Radioastronómico Nacional) y otras instalaciones con el fin de conseguir imágenes de alta resolución espacial de las regiones más internas de la galaxia.
Los datos de radio tomados entre febrero y mayo de 2024 revelaron lo que parece ser la formación de chorros de plasma (material muy ionizado), que se extienden a ambos lados del agujero negro.
“La formación de un chorro nunca se había observado antes en tiempo real”, explica Meyer y añade que parece que «en los primeros estadios de la formación del chorro quedó oculto a nuestra vista por el gas caliente y solo pudo detectarse después de su expansión».
La investigadora del IAC Josefa Becerra agrega que “durante el periodo 2022 a 2024, coincidente con el nacimiento del chorro de plasma, no se observa un cambio significativo en luz visible».
Sin embargo, durante el episodio de actividad registrado en 2018 se apreciaron cambios importantes en las características de su emisión a estas energías que corresponden a la aparición de nubes de gas ionizado moviéndose a altas velocidades y su posterior desaparición.
En este hallazgo jugó un papel fundamental las observaciones desde los observatorios canarios, en particular las realizadas con el Gran Telescopio Canarias (GTC), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla española de La Palma.
Por otra parte, mediante observaciones con el satélite XMM-Newton, Megan Masterson (Instituto Tecnológico de Massachusetts) y su equipo descubrieron que la emisión del núcleo de la galaxia experimentó variaciones extremadamente rápidas en rayos X, entre julio de 2022 y marzo de 2024.
Durante este periodo, el brillo osciló regularmente cada pocos minutos y el periodo de oscilación del objeto se redujo de 18 a solo 7 minutos y, finalmente se estabilizó inesperadamente.
Tales cambios son difíciles de detectar alrededor de agujeros negros supermasivos y, hasta la fecha, solo se han observado en unos pocos sistemas.
El estudio concluye que el escenario más plausible implica la presencia de una enana blanca de baja masa -un resto estelar del tamaño de la Tierra- que podía permanecer cerca del horizonte de sucesos del agujero negro mientras se desprende de parte de su materia.
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