Descubren una nueva forma de alimentación de los agujeros negros supermasivos

Un estudio dirigido por la Universidad de Tel Aviv (Israel) ha descubierto que algunos agujeros negros supermasivos se activan para crecer, devorando inesperadamente una gran cantidad de gas en sus alrededores.
 

Los agujeros negros supermasivos pesan de millones a miles de millones de veces más que nuestro sol y se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias. Un agujero negro supermasivo, con varios millones de veces la masa del sol, está situado en el corazón de nuestra propia Vía Láctea.
 

A pesar de lo comunes que son los agujeros negros supermasivos, sigue sin estar claro cómo crecen a proporciones tan enormes. Algunos agujeros negros constantemente tragan gas en sus alrededores; otros, inesperadamente, absorben estrellas enteras.
 

Pero ninguna teoría explica de manera independiente cómo los agujeros negros supermasivos pueden “encenderse” de manera tan inesperada y seguir creciendo tan rápido durante un largo período. Las observaciones más recientes podrán dar respuesta a estas incógnitas.
 

Clasificación del suceso AT 2017bgt
 

En febrero de 2017, la encuesta automatizada de supernovas de All Sky descubrió un suceso conocido como AT 2017bgt. Inicialmente se creyó que se trataba de un “tragado de estrellas” o de una “interrupción de la marea”, porque la radiación emitida alrededor del agujero negro era 50 veces más brillante que la intensidad observada en 2004.
 

Sin embargo, después de extensas observaciones utilizando una multitud de telescopios, un equipo de investigadores dirigido por los doctores Benny Trakhtenbrot y  Iair Arcavi, ambos de la Escuela de Física y Astronomía Raymond & Beverly Sackler de la Universidad de Tel-Aviv, concluyó que AT 2017bgt representaba una nueva forma de “alimentación” de agujeros negros.
 

“El brillo repentino de AT 2017bgt recordaba un evento de interrupción de la marea”, explica Trakhtenbrot en un comunicado. “Pero rápidamente nos dimos cuenta de que esta vez había algo inusual. La primera pista fue un componente adicional de la luz, que nunca se había visto en los eventos de interrupción de las mareas”.
 

“Hemos seguido este evento durante más de un año con telescopios en la Tierra y en el espacio, y lo que vimos no coincidía con lo que habíamos visto antes”, añade Arcavi, quien dirigió la recopilación de datos.
 

Las observaciones coincidieron con las predicciones teóricas de otro miembro del equipo de investigación, el profesor Hagai Netzer, también de la Universidad de Tel Aviv. “Habíamos predicho en la década de 1980 que un agujero negro que tragaba gas de sus alrededores podría producir los elementos de luz que se ven aquí”, señala Netzer. “Este nuevo resultado es la primera vez que se ve el proceso en la práctica”.

Tres agujeros negros en el punto de mira
 

Astrónomos de EE. UU., Chile, Polonia y el Reino Unido participaron en el análisis y en las observaciones. Utilizaron tres telescopios espaciales diferentes, incluido el nuevo telescopio NICER, instalado a bordo de la Estación Espacial Internacional.
 

Una de las imágenes ultravioletas obtenidas durante la frenética recopilación de datos resultó ser la millonésima imagen tomada por el Observatorio Swift de Neil Gehrels, un evento celebrado por la NASA que opera esta misión espacial.
 

El equipo de investigación identificó dos eventos adicionales de los que se ha informado recientemente. Son agujeros negros “encendidos” que comparten las mismas propiedades de emisión que AT 2017bgt. Estos tres eventos forman una nueva y atractiva clase de reactivación de agujeros negros.
 

“Aún no estamos seguros de la causa de esta mejora dramática y repentina en la velocidad de alimentación de los agujeros negros”, concluye Trakhtenbrot. “Hay muchas formas conocidas de acelerar el crecimiento de agujeros negros gigantes, pero por lo general ocurren durante escalas de tiempo mucho más largas”.
 

“Esperamos detectar muchos más eventos de este tipo y seguirlos con varios telescopios trabajando en conjunto”, señala Arcavi. “Esta es la única manera de completar nuestra imagen del crecimiento de un agujero negro, de entender qué acelera, y quizás resolver finalmente el misterio de cómo se forman estos monstruos gigantes”.

Referencia
 

A new class of flares from accreting supermassive black holes. B. Trakhtenbrot et al. Nature Astronomy, 14 January 2019. DOI: doi.org/10.1038/s41550-018-0661-3.