Un equipo dirigido por la Universidad de Tel Aviv descubre una nueva forma de como los agujeros negros supermasivos son 'alimentados'

Esta es una impresión artística de un disco de gas que alimenta un agujero negro masivo mientras emite radiación. Crédito: NASA

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

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 de repente tragan 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. 

Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Tel Aviv, publicado en Nature Astronomy, descubre que algunos agujeros negros supermasivos se activan para crecer, devorando de repente una gran cantidad de gas en sus alrededores. 

En febrero de 2017, el rastreo automatizado de supernovas de All Sky descubrió un evento conocido como AT 2017bgt. Inicialmente se creyó que este evento era un evento de "tragado de estrellas" o un evento de "interrupción de la marea", porque la radiación emitida alrededor del agujero negro creció más de 50 veces más brillante que la observada en 2004. 

Sin embargo, después de extensas observaciones utilizando una multitud de telescopios, un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Benny Trakhtenbrot y el Dr. Iair Arcavi, ambos de la Escuela de Física y Astronomía Raymond & Beverly Sackler de TAU, concluyeron 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", dice el Dr. Trakhtenbrot. "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". 

El Dr. Arcavi, quien dirigió la recopilación de datos, agrega: "Hemos seguido este evento durante más de un año con telescopios en superficie y en el espacio, y lo que vimos no coincidía con lo que habíamos visto antes". 

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", dice el Prof. Netzer. "Este nuevo resultado es la primera vez que se ve el proceso en la práctica". 

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

Una de las imágenes ultravioletas obtenidas durante el frenesí de adquisición 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 agujeros negros "encendidos" que se han comunicado recientemente, que comparten las mismas propiedades de emisión que AT 2017bgt. Estos tres eventos forman una nueva y tentadora clase de reactivación del agujero negro. 

"Aún no estamos seguros de la causa de esta mejora dramática y repentina en la velocidad de alimentación de los agujeros negros", concluye el Dr. 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", dice el Dr. Arcavi. "Esta es la única forma de completar nuestra imagen del crecimiento de un agujero negro, de comprender qué es lo que lo acelera y quizás resolver finalmente el misterio de cómo se forman estos monstruos gigantes". 

Fuente: Amigos Americanos de la Universidad de Tel Aviv,