Los principales observatorios de rayos X, XMM-Newton y XRISM, han captado una erupción extraordinaria y no registrada previamente de un agujero negro supermasivo. En el transcurso de unas pocas horas, la intensa gravedad del objeto provocó vientos extremadamente rápidos que empujaron el objeto hacia afuera a una asombrosa velocidad de 60.000 km por segundo.
Este agujero negro supermasivo se encuentra en NGC 3783, una fascinante galaxia espiral fotografiada recientemente por el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA. Los astrónomos observaron una brillante explosión de rayos X procedente del agujero negro y se desvaneció casi de inmediato. Cuando la llamarada disminuyó, apareció un viento de alta velocidad, que se desplazaba hacia afuera a aproximadamente una quinta parte de la velocidad de la luz.
“Nunca antes habíamos visto un agujero negro generar un viento tan rápido”, dijo el investigador principal Lii Gu de la Organización de Investigación Espacial de los Países Bajos (SRON). “Por primera vez hemos visto cómo una rápida ráfaga de luz de rayos X procedente de un agujero negro desencadena inmediatamente vientos ultrarrápidos que se forman en tan solo un día”.
Dentro de un núcleo galáctico activo
Para investigar NGC 3783 y su agujero negro central, Gu y su equipo utilizaron el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea junto con la Misión de Espectroscopía e Imágenes de Rayos X (XRISM), una misión dirigida por JAXA con la participación de la ESA y la NASA.
Un agujero negro con una masa de unos 30 millones de soles consume gas y polvo cercanos. Esta actividad alimenta una zona energética y brillantemente iluminada en el centro de la galaxia llamada Núcleo Galáctico Activo (AGN). Los AGN emiten luz en todo el espectro electromagnético y pueden impulsar potentes chorros y vientos a su alrededor.
“Los AGN son regiones realmente interesantes e intensas y son objetivos clave tanto para XMM-Newton como para XRISM”, señala Matteo Guinazzi, científico del proyecto XRISM de la ESA y coautor del descubrimiento.
“Los vientos alrededor de estos agujeros negros parecen haberse formado cuando el campo magnético enredado del AGN repentinamente se ‘desenroscó’, como una erupción del Sol, pero en una escala casi demasiado grande para imaginar”.
Vientos de agujeros negros que hacen eco de las explosiones solares
Los vientos recién detectados se asemejan a las eyecciones de masa coronal del Sol, poderosas explosiones que lanzan enormes nubes de material cargado al espacio. Esta comparación sugiere que, durante unos momentos, un agujero negro supermasivo puede comportarse como nuestra propia estrella, haciendo que estos gigantes distantes nos resulten un poco más familiares.
Un ejemplo del mundo real ocurrió el 11 de noviembre, cuando el Sol produjo una eyección de masa coronal después de una intensa llamarada. El material expulsado durante ese evento solar tenía una velocidad inicial de 1500 km por segundo.
“Los AGN ventosos desempeñan un papel importante en la forma en que sus galaxias anfitrionas evolucionan con el tiempo y en cómo forman nuevas estrellas”, dijo Camille Diez, miembro del equipo e investigadora de la ESA.
“Debido a que son tan influyentes, saber más sobre la magnetización de los AGN y cómo azotan esos vientos es clave para comprender la historia de las galaxias en todo el Universo”.
Dos telescopios trabajando juntos
XMM-Newton ha pasado más de 25 años explorando los entornos más calientes y extremos del espacio, mientras que XRISM ha estado estudiando cómo se mueven la materia y la energía a través del universo desde su lanzamiento en septiembre de 2023.
Juntas, estas misiones descubrieron este notable episodio y ayudaron a los científicos a comprender la llamarada y el viento resultante. XMM-Newton siguió la evolución de la llamarada con su monitor óptico y midió el alcance del viento utilizando la Cámara Europea de Imágenes de Fotones (EPIC). XRISM detectó llamaradas y vientos con su instrumento Resolver, que analizó sus velocidades, estructuras y procesos que las lanzaron.
“Su descubrimiento surge de una colaboración exitosa, algo que es el núcleo de todas las misiones de la ESA”, explicó Eric Kulkers, científico del proyecto XMM-Newton de la ESA.
“Al centrarse en un agujero negro supermasivo activo, los dos telescopios encontraron algo que no habíamos visto antes: vientos rápidos, ultrarrápidos, desencadenados por llamaradas que se acumulan hacia el Sol.
