Los científicos que utilizan observaciones del Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA han detectado, por primera vez, una señal de un par de agujeros negros gigantes que interrumpen la nube de gas en el centro de la galaxia.
“Es un evento muy extraño, llamado AT 2021hdr, que ocurre cada pocos meses”, dijo Lorena Hernández-García, del Instituto Milenio de Astrofísica, Núcleo Milenio de Investigación Transversal y Tecnología para Explorar Agujeros Negros Supermasivos, y dijo la universidad. de Valparaíso en Chile. “Creemos que una nube de gas envuelve los agujeros negros. A medida que orbitan entre sí, los agujeros negros interactúan con la nube, perturbando y consumiendo su gas.
El 13 de noviembre se publicó en la revista un artículo sobre AT 2021hdr, dirigido por Hernández-García. Astronomía y Astrofísica.
Los agujeros negros dobles se encuentran en el centro de una galaxia llamada 2MASX J21240027+3409114, ubicada a mil millones de años luz de distancia, en la constelación norteña de Cygnus. Los dos están separados por aproximadamente 16 mil millones de millas (26 mil millones de kilómetros), tan cerca que a la luz solo le toma un día viajar entre ellos. Juntos contienen 40 millones de veces la masa del Sol.
Los científicos estiman que los agujeros negros completan una órbita cada 130 días y colisionarán y fusionarán en unos 70.000 años.
AT 2021hdr fue observado por primera vez en marzo de 2021 por la ZTF (Zwicky Transient Facility) dirigida por Caltech en el Observatorio Palomar en California. ALeRCE (Aprendizaje automatizado para clasificación acelerada de eventos) lo marcó como un recurso potencialmente interesante. Este equipo multidisciplinario combina herramientas de inteligencia artificial con experiencia humana para informar eventos en el cielo nocturno a la comunidad astronómica utilizando montañas de datos recopilados por programas de encuestas como el ZTF.
“Aunque originalmente se pensó que esta llamarada era una supernova, la explosión de 2022 nos hizo pensar en otras explicaciones”, dijo Alejandra Muse Arencibia, miembro del equipo ALeRCE y astrofísica del Instituto y Centro Milenio de Astrofísica, Alejandra Muse Arencibia, coautora de Modelos Matemáticos. “Cada evento posterior nos ha ayudado a mejorar nuestro modelo de lo que sucede en el sistema”, en la Universidad de Chile.
Desde el primer brote, ZTF ha detectado un brote de AT 2021hdr cada 60 a 90 días.
Hernández-García y su equipo han estado observando la fuente con Swift desde noviembre de 2022. Swift les ayudó a determinar que el binario produce oscilaciones en la luz ultravioleta y de rayos X en la misma escala de tiempo que la ZTF las ve en el rango visible.
Los investigadores terminaron con diferentes modelos tipo Ricitos de Oro para explicar lo que vieron en los datos.
Inicialmente, pensaron que la señal podría ser el resultado de una actividad normal en el centro galáctico. Luego consideraron si la causa podría ser un evento de perturbación de marea (la destrucción de una estrella que orbita demasiado cerca de uno de los agujeros negros).
Finalmente, se decidieron por otra posibilidad, una perturbación por marea de una nube de gas, más grande que el propio binario. Cuando la nube encontró los agujeros negros, la gravedad la desgarró, se formaron filamentos alrededor del par y la fricción comenzó a calentarla. El gas se vuelve más denso y caliente cerca de los agujeros negros. Como en las órbitas binarias, la compleja interacción de fuerzas expulsa algo de gas del sistema en cada rotación. Estas interacciones se observan en la luz fluctuante Swift y ZTF.
Hernández-García y su equipo planean continuar con las observaciones de AT 2021hdr para comprender mejor el sistema y mejorar sus modelos. También están interesados en estudiar su galaxia natal, que actualmente se está fusionando con otra cercana, un evento del que ya informaron en su artículo.
“A medida que Swift se acerca a su vigésimo aniversario, es increíble ver toda la nueva ciencia que todavía está en marcha”, dijo S. Bradley Senko, investigador principal de Swift en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Todavía hay mucho que enseñarnos sobre nuestro universo cambiante”.
