Descubren un raro agujero negro que podría ser la semilla de sus 'primos' supermasivos

Utilizando el observatorio Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System), ubicado en Hawái, el equipo pudo observar la misma porción de cielo cada pocos días; la esperanza era atrapar una explosión de supernova en las primeras horas o días después de que hubiese sucedido el fenómeno astronómico.

Pero en junio de 2020 atraparon entre sus datos algo inesperado: un objeto que brillaba rápidamente en una galaxia enana a casi 1.000 millones de años luz de distancia. «Tuvimos mucha, mucha suerte», explica Charlotte Angus, de la Universidad de Copenhague y primera autora del estudio. Tras este inusual hallazgo, siguieron observando el objeto, denominado AT 2020neh, durante los siguientes días y semanas, no solo con Pan-STARRS, sino también con otros observatorios terrestres e incluso con el telescopio espacial Hubble. Su curva de luz -es decir, cómo cambia su brillo con el tiempo-, alcanzó su punto máximo después de poco más de 13 días. Después, comenzó una disminución lenta y prolongada de su luminosidad.

La forma de la curva de luz y las características del espectro de luz no coincidían con las de una supernova; parecía más un evento de disrupción de marea (TDE, por sus siglas en inglés), un fenómeno que se produce cuando una estrella se acerca al horizonte de sucesos de un agujero negro y, la gravedad del 'monstruo' es tan fuerte, que parte del material de la estrella es atraído a su centro, provocando la 'espaguetización' de la estrella y un arco de luz brillante.

Sin embargo, AT 2020neh aún guardaba más sorpresas: alcanzó su brillo máximo más del doble de rápido que en un TDE típico. Los teóricos que modelan estos fenómenos predicen que los agujeros negros más pequeños producen TDE de picos rápidos. Utilizando tales modelos, el equipo calculó que la curva de luz de este agujero podría haber sido producida por un agujero negro con una masa de entre 100.000 y 1 millón de soles. Sin embargo, aún se conoce muy poco de estos eventos.

Los astrónomos creen que la mayoría de galaxias de un tamaño normal, como la Vía Láctea, tienen un agujero negro supermasivo en el centro. Pero existen otras más pequeñas, como en la que se encuentra AT 2020neh, en la que aún existe el debate de si en sus centros hay agujeros negros de masa intermedia como el detectado, que podría ser la prueba de que, efectivamente, estos objetos de masa intermedia de los que tampoco escapa nada, ni siquiera la luz, serían una suerte de 'semillas' de las que crecerían los supermasivos.

El equipo señala que, sea como fuere, el hecho de encontrar TDE de tamaño medio puede ser una nueva forma de encontrar a los esquivos agujeros negros de masa intermedia. Y, si pueden encontrar una muestra lo suficientemente grande, se podría estudiar si los agujeros centrales crecen al mismo ritmo que la galaxia, como ocurre con sus 'primos' supermasivos.

Si esa premisa se cumple en todos, eso apoyaría la teoría de que las galaxias crecen fusionándose unas con otras, en lugar de originarse a partir de una única y gigantesca nube de polvo cósmico. Los próximos observatorios terrestres que vienen, como el Vera C. Rubin en Chile, o el recién estrenado James Webb, podrán apuntar con mayor resolución hacia estos 'huidizos' agujeros negros.