Todavía no conocemos todos los secretos del universo, por eso no es nada extraño que los investigadores descubran todos los días cosas nuevas, como el estudio sobre el agujero negro que no se comporta como los demás y que presenta el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) en la revista Nature.
El equipo ha estado liderado por Giovanni Miniutti que, tal y como ha contado a Hipertextual observa "objetos astrofísicos con telescopios de rayos X". Su investigación "se centra en la observación de agujeros negros en los centros de las galaxias", indica.
"Cuando estos agujeros negros comen materia (gas) de su entorno, el material forma un disco de gas (lo llamamos disco de acreción) que gira en espiral hacia el agujero negro (y que, al final, se pierde dentro)", explica. "Durante este proceso, el gas se calienta hasta millones de grados y emite luz. El material más caliente es el que está más cerca del agujero negro, a punto de ser tragado, y este material emite luz de rayos X", añade el investigador. Los telescopios que utilizan Miniutti y su equipo no están dentro de nuestra atmósfera sino que se encuentran fuera ya que "los rayos X son bloqueados por nuestra atmósfera", así que es necesario que estén en satélites. "Dos de los satélites de rayos X más potentes que existen en este momento son XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) y Chandra, de la NASA.
Es en este artículo publicado este miércoles, donde Miniutti y su equipo han dado a conocer sus observaciones sobre un curioso agujero negro que se comporta de forma diferente a los demás, han estudiado el cuerpo que hay en el centro de la galaxia GSN 069, que está a unos 250 millones de años luz de distancia de la Tierra y que comenzó a emitir de pronto rayos X: "Estábamos interesados en esta galaxia en particular porque de repente comenzó a emitir rayos X en julio de 2010, mientras que no lo hacía 16 años antes", indica el investigador.
"Este comportamiento es una posible firma del hecho de que las fuerzas de marea del agujero negro habían desgarrado una estrella que pasó cerca de ella en algún momento entre 1994 y 2010", explica Miniutti. "El material resultante de la estrella interrumpida comenzaría a girar en espiral y en el proceso emitiría rayos X. Estos eventos, a los que llamamos eventos de interrupción de las mareas, son importantes porque nos permiten investigar cómo la materia se acumula en los agujeros negros con mucho detalle", añade. El agujero de la galaxia GSN 069 se trata de un cuerpo "de baja masa" dado que normalmente estos objetos suelen tener masas de hasta miles de veces la masa del Sol, pero este no es el caso.
Sin embargo, esto solo era el principio de la historia que terminaría siendo objeto de estudio por parte de este equipo del CAB: "Ya habíamos observado esta galaxia varias veces entre julio de 2010 y diciembre de 2018. Pero durante una observación el 24 de diciembre de 2018 con XMM-Newton detectamos un comportamiento totalmente inesperado. Los rayos aumentaban su brillo hasta un factor de 100 en solo una hora, repitiéndose aproximadamente cada 9 horas. Nunca se había observado nada de este tipo en los agujeros negros en los centros de las galaxias", afirma el investigador. "Como el fenómeno era completamente nuevo, decidimos inventar un nuevo término y lo llamamos erupciones cuasi periódicas (QPE, por sus siglas en inglés).
Los investigadores no se quedaron solo con esta primera observación, por supuesto, así que volvieron a observar este agujero negro durante dos meses a través de XMM-Newton y Chandra. Así fue como comprobaron que los QPEs "estuvieron presentes de manera persistente durante al menos 54 días". Y, de hecho, "podrían seguir en este momento", afirma Miniutti.
A pesar de que todavía no cuentan con una explicación "única y definitiva" para estas erupciones cuasi periódicas, estos investigadores creen que se deben estudiar principalmente dos hipótesis. "La primera explicación implica la forma en que la materia gira en espiral hacia el agujero negro. Creemos que comprendemos los conceptos básicos de la física de esto (que es lo que yo llamo Teoría de la acumulación), aunque todavía hay áreas en las que los científicos necesitan mejorar su comprensión", señala Miniutti. "La teoría predice que el disco de acreción (la estructura formada por el gas que está girando en espiral hacia el agujero negro) puede volverse "inestable" bajo ciertas circunstancias", por lo que entraría en un ciclo de reposo-erupciones (aumentos en la emisión de luz)-reposo, según señala. "Esto nunca se había observado en los agujeros negros en el centro de las galaxias, pero es similar a lo que observamos aquí como QPE, por lo que puede ser una explicación viable", afirma.
"Otra posibilidad es que también haya un disco de acreción alrededor del agujero negro, pero que además haya otro cuerpo (otro agujero negro o quizás el resto de la estrella que probablemente se desgarró en algún momento entre 1994 y 2010 ) que orbita el sistema. Cuando este segundo cuerpo se acerca al agujero negro, que es algo que tiene que ocurrir de manera periódica o cuasi periódica, exactamente como la Tierra se acerca al Sol una vez al año, puede dar lugar a aumentos rápidos y periódicos de emisión de rayos X que se verían como QPE", señala.
Todavía se trata solo de hipótesis y no podemos afirmar cuál es correcta, por eso este investigador quiere realizar más observaciones de este cuerpo para averiguar por qué no es como los demás.