Más brillante y de más rápido crecimiento: Los astrónomos identifican un cuásar de récord.

19 de febrero de 2024

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por ESO

Usando el Telescopio Muy Grande (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), los astrónomos han caracterizado un quásar brillante, encontrándolo no solo como el más brillante de su clase, sino también como el objeto más luminoso jamás observado. Los quásares son los núcleos brillantes de galaxias distantes, y los agujeros negros supermasivos los alimentan.

El agujero negro en este quásar de récord está creciendo en masa equivalentemente a un sol por día, lo que lo convierte en el agujero negro de crecimiento más rápido hasta la fecha.

Los agujeros negros que alimentan los quásares recopilan materia de su entorno en un proceso energético que emite vastas cantidades de luz. Tanto es así que los quásares son algunos de los objetos más brillantes en nuestro cielo, lo que significa que incluso los más distantes son visibles desde la Tierra. Generalmente, los quásares más luminosos indican los agujeros negros supermasivos de más rápido crecimiento.

'Hemos descubierto el agujero negro de crecimiento más rápido conocido hasta la fecha. Tiene una masa de 17 mil millones de soles y consume un poco más de un sol por día. Esto lo convierte en el objeto más luminoso en el universo conocido,' dice Christian Wolf, un astrónomo de la Universidad Nacional Australiana (ANU, por sus siglas en inglés) y autor principal del estudio publicado en Nature Astronomy. El quásar, llamado J0529-4351, está tan lejos de la Tierra que su luz tardó más de 12 mil millones de años en alcanzarnos.

La materia que es atraída hacia este agujero negro, en forma de disco, emite tanta energía que J0529-4351 es más de 500 billones de veces más luminoso que el sol. 'Toda esta luz proviene de un disco de acreción caliente que mide siete años luz de diámetro, este debe ser el disco de acreción más grande del universo,' dice Samuel Lai, estudiante de doctorado de ANU y coautor del estudio. Siete años luz son aproximadamente 15,000 veces la distancia entre el sol y la órbita de Neptuno.

Notablemente, este quásar de récord estaba escondido a simple vista. 'Es una sorpresa que haya permanecido desconocido hasta hoy cuando ya conocemos cerca de un millón de quásares menos impresionantes. Nos ha estado mirando a la cara hasta ahora,' dice Christopher Onken, coautor del estudio y astrónomo de ANU. Agregó que este objeto apareció en imágenes del Sondeo del Cielo Austral Schmidt del ESO datadas de 1980, pero no fue reconocido como un quásar hasta décadas más tarde.

Encontrar quásares requiere datos observacionales precisos de amplias áreas del cielo. Los conjuntos de datos resultantes son tan grandes que los investigadores a menudo utilizan modelos de aprendizaje automático para analizarlos y diferenciar los quásares de otros objetos celestiales.

Sin embargo, estos modelos están entrenados en datos existentes, lo que limita a los posibles candidatos a objetos similares a los ya conocidos. Si un nuevo quásar es más luminoso que cualquiera otro observado previamente, el programa podría rechazarlo y clasificarlo en cambio como una estrella no muy distante de la Tierra.

Un análisis automatizado de datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea descartó a J0529-4351 por ser demasiado brillante para ser un quásar, sugiriendo que se trataba de una estrella en su lugar. Los investigadores lo identificaron como un quásar distante el año pasado utilizando observaciones del telescopio de 2.3 metros de ANU en el Observatorio Siding Spring en Australia.

Sin embargo, descubrir que era el quásar más luminoso jamás observado requirió un telescopio más grande y mediciones de un instrumento más preciso. El espectrógrafo X-shooter en el VLT del ESO en el Desierto de Atacama en Chile proporcionó datos cruciales.

El agujero negro de crecimiento más rápido jamás observado también será un objetivo perfecto para la actualización GRAVITY+ en el Interferómetro del VLT del ESO, diseñado para medir con precisión la masa de los agujeros negros, incluidos aquellos lejos de la Tierra. Además, el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) del ESO, un telescopio de 39 metros en construcción en el Desierto de Atacama en Chile, hará que la identificación y caracterización de estos objetos esquivos sea aún más factible.

Encontrar y estudiar agujeros negros supermasivos distantes podría arrojar luz sobre algunos de los misterios del universo temprano, incluyendo cómo se formaron y evolucionaron ellos y sus galaxias anfitrionas. Pero esa no es la única razón por la que Wolf los busca. 'Personalmente, simplemente me gusta la caza,' dice. 'Durante unos minutos al día, puedo sentirme como un niño de nuevo, jugando a la búsqueda del tesoro, y ahora traigo a la mesa todo lo que he aprendido desde entonces.'

Información del diario: Nature Astronomy

Proporcionado por: ESO