Un equipo de astrónomos que utilizan el telescopio Zwicky Transient Facility (ZTF) en Estados Unidos afirman haber sido testigos de la aparición de un enorme agujero negro de la nada.

El incidente ocurrió en diciembre de 2019, cuando los astrónomos que estaban observando una galaxia distante que calificaron de “poco notable” de repente comenzó a aumentar de brillo rápidamente.

Paula Sánchez Sáez, astrónoma de ESO en Alemania y autora principal del estudio aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics, dijo en un comunicado:

“Imagina que has estado observando una galaxia distante durante años, y siempre parecía tranquila e inactiva. De repente, su [núcleo] empieza a mostrar cambios drásticos de brillo, distintos a cualquier evento típico que hayamos visto antes”.

Los análisis de seguimiento realizados por los observatorios espaciales más avanzados confirmaron el increíble suceso y apuntaron a un probable culpable: un enorme agujero negro situado en el corazón de la galaxia SDSS1335+0728, que se encuentra a 300 millones de años luz en la constelación de Virgo, había despertado aparentemente de un largo letargo y estaba devorando el gas de su entorno inmediato. Esta actividad dio lugar al resplandor masivo y creciente observado por los astrónomos.

A finales de 2019, la galaxia SDSS1335+0728 de repente comenzó a brillar más que nunca y fue clasificada como poseedora de un núcleo galáctico activo, alimentado por un agujero negro masivo en el núcleo de la galaxia. Es la primera vez que se observa en tiempo real el despertar de un agujero negro masivo. Esta representación artística muestra el creciente disco de materia arrastrado por el agujero negro, que se alimenta del gas disponible en su entorno y hace que la galaxia se ilumine. Crédito de imagen: ESO / M. Kornmesser

Por supuesto, los astrónomos observan con regularidad cambios inesperados en el cosmos. Sin embargo, acontecimientos como las explosiones de supernovas u otras perturbaciones de las mareas que generan grandes cantidades de luz suelen durar muy poco tiempo, entre unos pocos días y unos cientos de días, antes de que su brillo se agote. En este caso, los investigadores responsables del descubrimiento afirman que supieron que algo era diferente cuando el aumento de brillo observado por primera vez en 2019 no solo persistió, sino que comenzó a aumentar con el tiempo.

Cinco años de observación confirmaron sus resultados

Desde entonces, han pasado media década analizando datos archivados recopilados por otros observatorios espaciales, incluido el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), para buscar una explicación. Ese análisis descubrió que SDSS1335+0728 emitía más luz en el espectro visible y en longitudes de onda ultravioleta, ópticas e infrarrojas. Después, en febrero de 2024, la galaxia comenzó a emitir rayos X. Según Sánchez Sáez, también afiliado al Millennium Institute of Astrophysics (MAS) de Chile, este comportamiento “no tiene precedentes”.

El equipo realizó un seguimiento de sus hallazgos estudiando datos de archivo del Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) y del Galaxy Evolution Explorer (GALEX) de la NASA, del Two Micron All Sky Survey (2MASS), del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) y del instrumento eROSITA del observatorio espacial Spektr-RG del IKI y DLR. Ese trabajo, junto con los datos de apoyo recogidos por el Southern Astrophysical Research Telescope (SOAR), el W. M. Keck Observatory, el Neil Gehrels Swift Observatory de la NASA y el Chandra X-ray Observatory, confirmaron los hallazgos originales: los astrónomos habían presenciado efectivamente la aparición de un agujero negro de la nada.

Representación artística muestra dos etapas en la formación de un disco de gas y polvo alrededor del agujero negro masivo en el centro de la galaxia SDSS1335+0728. El núcleo de esta galaxia se iluminó en 2019 y sigue haciéndolo hoy: es la primera vez que observamos un agujero negro masivo activo en tiempo real. Crédito de imagen: ESO / M. Kornmesser

Lorena Hernández García, del MAS y de la Universidad de Valparaíso en Chile, dijo en un comunicado:

“La opción más tangible para explicar este fenómeno es que estamos viendo cómo el [núcleo] de la galaxia empieza a mostrar (…) actividad. De ser así, sería la primera vez que vemos la activación de un agujero negro masivo en tiempo real”.

Claudio Ricci, coautor del estudio y de la Universidad Diego Portales, también en Chile, dijo en un comunicado:

“Estos monstruos gigantes suelen estar durmiendo y no son directamente visibles. En el caso de SDSS1335+0728, pudimos observar el despertar del agujero negro masivo, [que] repentinamente comenzó a darse un festín con el gas disponible en sus alrededores, volviéndose muy brillante”.

Un proceso nunca antes observado

Hernández García dice que este proceso era tan raro que “nunca se había observado antes”. Algunos estudios anteriores habían informado de galaxias que se creían inactivas y que de repente se volvieron activas, pero ésta era la primera vez que los astrónomos lo veían desarrollarse en tiempo real.

Aunque el equipo de astrónomos admite que no saben exactamente qué hace que un agujero negro aparezca de la nada, creen que es poco probable que se trate de un acontecimiento único. Incluso creen que podría ocurrir mucho más cerca de casa, en el centro de nuestra propia Vía Láctea.

Ricci dijo:

“Esto es algo que podría ocurrirle también a nuestro propio Sgr A*, el enorme agujero negro (…) situado en el centro de nuestra galaxia”.

El equipo afirma que observaciones y análisis de datos adicionales arrojarán aún más luz sobre su descubrimiento. También creen que la recopilación de más datos sobre SDSS1335+0728, que el corredor dirigido por Chilean-led Automatic Learning for the Rapid Classification of Events (ALeRCE, por sus siglas en inglés) ha clasificado como un “núcleo galáctico activo” (AGN, por sus siglas en inglés), podría beneficiar a otros investigadores que intentan comprender el ciclo de vida de los agujeros negros.

Sánchez Sáez agregó:

“Independientemente de la naturaleza de las variaciones, [esta galaxia] proporciona información valiosa sobre cómo crecen y evolucionan los agujeros negros. Esperamos que instrumentos como [MUSE en el VLT o los del próximo Telescopio Extremadamente Grande (ELT)] sean clave para entender [por qué la galaxia está brillando]”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Astronomy & Astrophysics.

[FT: ESO]

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