Un agujero negro supermasivo orbitando alrededor de otro más grande se reveló con un destello.

Un agujero negro de larga sospecha podría haber salido finalmente de su escondite.

Un monstruosamente masivo agujero negro en una galaxia distante probablemente tiene un compañero más pequeño que orbita a su alrededor cada 12 años. Pero nunca se ha detectado ese pequeño compañero. Ahora, los astrónomos afirman haber visto una ráfaga de luz que proviene directamente del agujero negro más pequeño por primera vez.

"Nunca hemos visto algo como esto antes", dijo el astrónomo Mauri Valtonen el 7 de junio en una reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Albuquerque.

Los astrónomos han estado observando este objeto desde la década de 1880, cuando apareció en una encuesta de asteroides como un punto brillante de luz. Ese punto de luz, ahora llamado OJ287, es un blazar. Entre los objetos de apariencia más brillante en el universo, los blazares son agujeros negros supermasivos que lanzan brillantes chorros de radiación al espacio y esos chorros apuntan casi directamente a la Tierra. Este se encuentra a unos 3.500 millones de años luz de distancia.

A veces, OJ287 brilla aún más brillante de lo habitual. Durante los últimos 40 años aproximadamente, los astrónomos han observado que el objeto tiene un salto dramático en su brillo cada 11 a 12 años.

En 1996, Valtonen y su colega Harry Lehto, ambos de la Universidad de Turku en Finlandia, sugirieron que los estallidos podrían deberse a un agujero negro supermasivo orbitando un agujero negro aún más masivo. Ambos agujeros negros son probablemente colosos, calculados por los astrónomos: el más pequeño es alrededor de 150 millones de veces la masa del sol, y el más grande es alrededor de 18 mil millones de masas solares. Para tener una perspectiva, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea tiene alrededor de 4 millones de masas solares.

Se cree que el agujero negro más grande está rodeado por un disco de gas y polvo blanco caliente, que brilla en muchas longitudes de onda de luz. Si existe el agujero negro más pequeño, entonces cada vez que se sumerge a través de ese disco, desencadena una ráfaga de luz, lo que explica los estallidos recurrentes.

Pero hasta ahora, no se había detectado luz del segundo agujero negro en sí. Su presencia se infirió simplemente a partir de esos destellos regulares.

Valtonen y sus colegas predijeron que el estallido más reciente debería llegar en enero o febrero de 2022 y se dispusieron a monitorear OJ287 todos los días utilizando telescopios en la Tierra y en el espacio. El equipo vio destellos como los que habían visto antes, pero había un nuevo destello que era diferente. Fue brillante y rápido, desvaneciéndose después de una noche.

El equipo propuso que este destello provenía de un chorro creado por el agujero negro más pequeño que extraía material del disco a medida que se acercaba, antes de la colisión.

"Se traga muchísimo material del disco", dijo Valtonen. "Ese material cae en el agujero negro secundario y obtienes un gran destello."

Las observaciones anteriores perdieron ese destello porque es tan corto. El equipo casi lo pierde en 2022, debido al mal clima. "Nunca observamos OJ287 noche a noche a noche [antes], esta fue la primera vez", dijo. "Por eso lo vimos".

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Algunos investigadores han sugerido otras formas para que un solo agujero negro emita el mismo patrón de luz. Si la interpretación del equipo es correcta, entonces marca la primera vez que el segundo agujero negro se ha visto directamente, dice Valtonen.

"La detección del segundo agujero negro debería poner fin a esta discusión", dice. "Más en general, esto podría ser el comienzo del trabajo en chorros secundarios en sistemas binarios de agujeros negros, lo que podría abrir un nuevo campo de investigación, ahora que tenemos al menos un ejemplo concreto para estudiar". Si otros agujeros negros binarios hacen destellos similares cuando el agujero negro más pequeño cruza el disco del más grande, los astrónomos ahora saben cómo buscarlos.

Las observaciones sugieren la presencia de un segundo agujero negro, dice el astrónomo del Instituto de Tecnología de California Seppo Laine, aunque todavía son posibles otras ideas.

"Mauri ha estado básicamente promoviendo este modelo de binario de agujero negro supermasivo durante décadas", dice Laine. "No lo confirma por completo, pero si esta interpretación es correcta, entonces es un paso significativo hacia adelante".

Desafortunadamente, puede ser difícil de probar. Las ráfagas cortas ocurren solo una vez por década, por lo que los astrónomos deben estar preparados la próxima vez. Resolver los dos agujeros negros directamente, dice Valtonen, podría requerir un telescopio de radio en el espacio.