Astrónomos ven el despertar de un agujero negro masivo en tiempo real por primera vez

«Imagina que has estado observando una galaxia distante durante años y siempre parece tranquila e inactiva» -dice Paula Sánchez Sáez, astrónoma del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Alemania-. De repente, su [núcleo] comienza a mostrar drásticos cambios en el brillo, de una forma totalmente diferente a lo que se había observado antes«. Esto es lo que le sucedió a SDSS1335+0728 cuando, en diciembre de 2019, aumentó su brillo de forma impactante. Por eso ahora se clasifica como un »núcleo galáctico activo« (AGN por sus siglas en inglés, una región compacta y brillante alimentada por un agujero negro masivo).

Algunos fenómenos, como las explosiones de supernovas o los eventos de disrupción de marea (cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro y se desgarra), pueden hacer que las galaxias se iluminen de forma repentina. Pero estas variaciones de brillo suelen durar unas pocas docenas o, como máximo, unos pocos cientos de días. Actualmente, más de cuatro años después de que se viera por primera vez su «encendido», SDSS1335+0728 sigue incrementando su brillo. Además, las variaciones detectadas en la galaxia no se parecen a nada de lo que se haya observado antes, lo que apunta hacia una explicación diferente.

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El equipo trató de comprender estas variaciones de brillo utilizando una combinación de datos de archivo y nuevas observaciones de varias instalaciones, incluido el instrumento X-shooter, instalado en el Very Large Telescope (VLT de ESO), en el desierto de Atacama. Al comparar los datos tomados antes y después de diciembre de 2019, descubrieron que SDSS1335+0728 ahora irradia mucha más luz en longitudes de onda ultravioleta, óptica e infrarroja. La galaxia también comenzó a emitir rayos X en febrero de 2024. «Este comportamiento no tiene precedentes», afirma Sánchez Sáez, quien también está afiliada al Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), en Chile.

«La opción más tangible para explicar este fenómeno es que estamos viendo cómo el [núcleo] de la galaxia está empezando a mostrar (...) actividad», declara la coautora Lorena Hernández García, del MAS y de la Universidad de Valparaíso, en Chile. «De ser así, esta sería la primera vez que vemos la activación de un agujero negro masivo en tiempo real».

«Estos monstruos gigantes suelen estar durmiendo y no son visibles de manera directa», explica el coautor, Claudio Ricci, de la Universidad Diego Portales, también en Chile, sobre los agujeros negros masivos en el centro de las galaxias. «En el caso de SDSS1335+0728, pudimos observar el despertar del agujero negro masivo, [que] de repente, comenzó a darse un festín con el gas disponible en sus alrededores, volviéndose muy brillante», describe.

Estudios anteriores señalaban que las galaxias inactivas se vuelven activas después de varios años, pero esta es la primera vez que el proceso en sí, el despertar del agujero negro, se ha observado en tiempo real. Según Ricci, que también está afiliado al Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pekín (China), «esto es algo que podría ocurrirle también a nuestro propio Sagitario A*», el agujero negro masivo ubicado en el centro de nuestra galaxia, pero no está claro con qué probabilidad podría suceder.

Todavía se necesitan observaciones de seguimiento para descartar explicaciones alternativas. Otra posibilidad es que estemos viendo un evento de disrupción de marea inusualmente lento, o incluso un nuevo fenómeno. Si de hecho se trata de un evento de disrupción de marea, este sería el evento más largo y débil jamás observado. «Independientemente de la naturaleza de las variaciones, [esta galaxia] proporciona información valiosa sobre cómo crecen y evolucionan los agujeros negros», dice Sánchez Sáez. «Esperamos que instrumentos como MUSE en el VLT o los del próximo Telescopio Extremadamente Grande (ELT, por sus siglas en inglés) sean clave para comprender [por qué la galaxia está brillando]«.