Esta sería la primera vez que astrónomos observan la activación de un agujero negro masivo en tiempo real.

Interpretación artística de la galaxia SDSS1335+0728 iluminándose. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

A finales de 2019, la anteriormente insignificante galaxia SDSS1335+0728 comenzó a volverse más luminosa. Para entender el motivo, los astrónomos han utilizado datos de varios observatorios espaciales y terrestres, incluido el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO), haciendo un seguimiento de cómo ha variado el brillo.

En un estudio publicado hoy, concluyen que están presenciando cambios nunca antes vistos en una galaxia, probablemente debido al repentino despertar del agujero negro masivo en su núcleo.

«Imagina que has estado observando una galaxia distante durante años, y siempre parecía calmada e inactiva», dijo Paula Sánchez Sáez, astrónoma del ESO en Alemania y autora principal del estudio aceptado para publicación en Astronomy & Astrophysics. «De repente, su núcleo empieza a mostrar cambios dramáticos en el brillo, a diferencia de cualquier evento típico que hayamos visto antes».

Esto es lo que ocurrió con SDSS1335+0728, que ahora está clasificada como teniendo un «núcleo galáctico activo» (AGN) —una región compacta y brillante alimentada por un agujero negro masivo— después de que su brillo aumentara dramáticamente en diciembre de 2019.

Algunos fenómenos, como explosiones de supernovas o eventos de disrupción por marea —cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro y es destrozada— pueden hacer que las galaxias se iluminen repentinamente. Pero estas variaciones de brillo típicamente duran solo unas pocas docenas o, como máximo, unos pocos cientos de días. SDSS1335+0728 sigue brillando hoy en día, más de cuatro años después de que se observó por primera vez su «encendido». Además, las variaciones detectadas en la galaxia, ubicada a 300 millones de años luz en la constelación de Virgo, son distintas a cualquier otra vista antes, lo que lleva a los astrónomos hacia una explicación diferente.

Observación sin precedentes

El equipo intentó entender estas variaciones de brillo utilizando una combinación de datos archivados y nuevas observaciones de varias instalaciones, incluido el instrumento X-shooter en el VLT de ESO en el desierto de Atacama en Chile.

Comparando los datos tomados antes y después de diciembre de 2019, encontraron que SDSS1335+0728 ahora irradia mucha más luz en longitudes de onda ultravioleta, óptica e infrarroja. La galaxia también comenzó a emitir rayos X en febrero de 2024.

Esta interpretación 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 brillando hoy en día, siendo la primera vez que observamos un agujero negro masivo volverse activo en tiempo real. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

«Este comportamiento es sin precedentes», afirmó Sánchez Sáez, quien también está afiliada al Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) en Chile.

«La opción más tangible para explicar este fenómeno es que estamos viendo cómo el núcleo de la galaxia comienza a mostrar actividad», añadió la coautora Lorena Hernández García, del MAS y de la Universidad de Valparaíso en Chile. «Si es así, esta sería la primera vez que vemos la activación de un agujero negro masivo en tiempo real».

El despertar del monstruo

Los agujeros negros masivos —con masas superiores a cien mil veces la de nuestro Sol— existen en el centro de la mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea.

«Estos monstruos gigantes usualmente están dormidos y no son directamente visibles», explicó el coautor Claudio Ricci, de la Universidad Diego Portales, también en Chile. «En el caso de SDSS1335+0728, pudimos observar el despertar del agujero negro masivo, que de repente comenzó a devorar gas disponible en sus alrededores, volviéndose muy brillante».

Estudios previos reportaron galaxias inactivas volviéndose activas después de varios años, pero esta es la primera vez que el proceso mismo —el despertar del agujero negro— ha sido observado en tiempo real. Ricci, quien también está afiliado al Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Pekín, China, subrayó que «esto es algo que también podría ocurrir con nuestro propio Sgr A*, el agujero negro masivo ubicado en el centro de nuestra galaxia», aunque no está claro cuán probable es que esto suceda.

Explicaciones alternativas

Se necesitan más observaciones de seguimiento para descartar explicaciones alternativas.

Otra posibilidad es que estemos viendo un evento de disrupción por marea inusualmente lento, o incluso un fenómeno nuevo. Si de hecho es un evento de disrupción por marea, este sería el evento más largo y débil de este tipo jamás observado.

«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 futuro Telescopio Extremadamente Grande (ELT) sean clave para entender por qué la galaxia está brillando», concluyó Sánchez Sáez.

Fuente: ESO. Edición: MP.

Astrónomos observan en tiempo real el despertar de un agujero negro masivo