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El extraño comportamiento de una galaxia situada a unos mil millones de años luz sugiere que podría contener uno de los acontecimientos más esperados de la astronomía moderna.
Las fluctuaciones en la luz del centro de la galaxia SDSS J1430+2303 se parecen sospechosamente a un par de agujeros negros supermasivos con una masa combinada de unos 200 millones de soles destinados a una colisión inminente entre ellos.
En términos cósmicos, "inminente" puede durar vidas enteras. Afortunadamente, en este caso, los astrónomos predicen que si la señal es realmente el resultado de los colosales agujeros negros, se fusionarán en los próximos tres años.
Puede que sea nuestra mejor oportunidad hasta ahora de ver colisionar dos agujeros negros supermasivos... pero aún no sabemos con certeza si eso es lo que está ocurriendo en el corazón de J1429+2303. Los científicos aconsejan seguir observando la extraña galaxia para ver si se puede identificar de forma concluyente.
La primera detección de agujeros negros en colisión allá por 2015 lanzó una nueva y audaz era para la astronomía. Desde entonces, se han hecho muchas más detecciones gracias a las ondas gravitacionales que estos eventos masivos envían ondulando a través del espacio-tiempo.
Hasta la fecha, casi todas estas fusiones han sido pares binarios de agujeros negros con masas comparables a las de las estrellas individuales. Hay una buena razón para ello. LIGO y Virgo, los instrumentos de ondas gravitacionales responsables de las detecciones, están diseñados para este rango de masas.
Las ondas más pesadas generadas por la inspiración y la colisión de agujeros negros supermasivos, del orden de millones a miles de millones de veces la masa del Sol, están en un rango de frecuencia demasiado bajo para nuestros observatorios actuales.
Aun así, la fusión de un par de agujeros negros supermasivos sería una cosa muy dulce de observar. Incluso sin un detector capaz de detectar las ondas gravitacionales de baja frecuencia, los científicos esperan ver un inmenso estallido de luz en todo el espectro.
Los datos que se acumulen en ese estallido podrían decirnos mucho sobre cómo se desarrollan estos eventos. No estamos del todo seguros de cómo los agujeros negros supermasivos llegan a ser tan grandes, pero hay algunas pistas que sugieren que uno de los mecanismos son las fusiones binarias.
Sabemos que las galaxias tienen agujeros negros supermasivos en sus centros, y hemos observado no sólo pares y grupos de galaxias que colisionan, sino agujeros negros supermasivos que giran en órbitas mutuas y decadentes en los centros de estas galaxias después de la fusión. Esto se deduce de las oscilaciones en la luz emitida desde el centro galáctico de estas galaxias, en escalas de tiempo regulares que sugieren una órbita.
Esto nos lleva de nuevo a J1430+2303. A principios de este año, un equipo de astrónomos dirigido por Ning Jiang, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, subió un artículo al servidor de preimpresión arXiv, en el que se describía un comportamiento realmente extraño. A lo largo de un periodo de tres años, las oscilaciones en el núcleo galáctico se hicieron cada vez más cortas, pasando de un periodo de tiempo de aproximadamente un año, a sólo un mes.
Sin embargo, no está del todo claro que lo que está ocurriendo en el corazón de J1430+2303 sea el resultado de un agujero negro binario, y mucho menos de uno que está a punto de estallar. Los núcleos galácticos son lugares extraños, que emiten señales difíciles de interpretar, lo que significa que es posible que algo más esté causando la variabilidad en el corazón de J1430+2303.
Para tratar de llegar al fondo del asunto, los astrónomos recurrieron a las longitudes de onda de los rayos X. Utilizando datos de una serie de observatorios de rayos X, que cubren un período de 200 días, un equipo dirigido por Liming Dou, de la Universidad de Guangzhou (China), ha intentado identificar las firmas de alta energía que esperaríamos ver en un agujero negro binario supermasivo cercano en una órbita en decadencia.
En efecto, observaron variaciones en la luz de rayos X emitida por la galaxia, así como un tipo de emisión asociada a la caída de hierro sobre un agujero negro, que el equipo detectó con un nivel de confianza del 99,96 por ciento a partir de dos instrumentos diferentes. Esta emisión puede estar asociada a agujeros negros binarios supermasivos; sin embargo, el equipo no pudo medir las características de la "pistola humeante" que confirmarían un agujero negro binario.
Los análisis de las observaciones de radio publicados en julio tampoco fueron concluyentes. Así que parece que todavía no estamos seguros al cien por cien de lo que ocurre con J1430+2303.
Lo que sí podemos afirmar con seguridad es que algo muy extraño parece estar ocurriendo en el centro de la galaxia. Por encima de todo, es un misterio, y uno muy jugoso; ya sea un agujero negro binario supermasivo al borde de la colisión o no, J1430+2303 parece merecer una atención más cercana y detallada.
Fuentes, créditos y referencias:
Créditos a ScienceAlert
Imagen: Representación artística de los agujeros negros binarios, que avanzan lentamente en espiral hacia una fusión que sacudirá el espacio. (Crédito de la imagen: Caltech)