Amanecer de un agujero negro masivo arroja luz sobre el comportamiento galáctico.

Una galaxia llamada SDSS1335+0728 ha mostrado un continuo aumento de brillo desde 2019, atribuido a la activación de su agujero negro supermasivo central, arrojando luz sobre cómo los núcleos galácticos se vuelven activos. Crédito: ESO/M. Kornmesser

La galaxia SDSS1335+0728, observada por el Very Large Telescope y otros, ha mostrado cambios de brillo sin precedentes desde diciembre de 2019, probablemente debido a la activación de un agujero negro supermasivo en su centro.

Este aumento continuo de brillo ofrece una oportunidad única para estudiar la transición de un estado quiescente a un núcleo galáctico activo, que es una fase crucial que la mayoría de las galaxias con agujeros negros centrales experimentan.

Observaciones de varios telescopios, incluido el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo del Sur en el Desierto de Atacama en Chile, muestran una galaxia experimentando cambios dramáticos en los últimos años. Estos cambios dramáticos en el brillo comenzaron en diciembre de 2019, un fenómeno primero notado por la Zwicky Transient Facility (ZTF), que opera desde el Telescopio Samuel Oschin de 48 pulgadas en el Observatorio Palomar de Caltech.

Varios fenómenos pueden causar un aumento temporal de brillo en una galaxia, incluidas explosiones de supernovas o disrupciones mareales (cuando una estrella es desgarrada al pasar cerca de un agujero negro supermasivo). Pero el comportamiento de esta galaxia, llamada SDSS1335+0728, es novedoso, al menos en comparación con observaciones anteriores. En lugar de aumentar temporalmente, durante decenas o cientos de días, la galaxia sigue brillando más intensamente hoy, más de cuatro años después de que se observara el cambio por primera vez.

Este video se acerca a la galaxia SDSS1335+0728, que a finales de 2019 comenzó a brillar más intensamente que nunca y fue clasificada como un núcleo galáctico activo. Un recuadro al final del video muestra una animación hecha por un artista del agujero negro masivo en el centro de la galaxia, con el disco en crecimiento de material que es atraído por el agujero negro mientras se alimenta del gas disponible en sus alrededores. Esta es la primera vez que el despertar de un agujero negro masivo se ha observado en tiempo real.

La explicación más probable para este comportamiento es la activación de un agujero negro en el centro de SDSS1335+0728, aunque otras explicaciones aún no se han descartado. Cuando los agujeros negros supermasivos como este se activan, se los denomina núcleos galácticos activos.

"Hasta ahora, hemos observado varios millones de núcleos galácticos activos, y con la nueva generación de encuestas celestiales en dominio temporal como la de ZTF, hemos encontrado alrededor de 700 que están cambiando significativamente de brillo," explica Matthew Graham, profesor investigador de astronomía en Caltech y científico del proyecto para ZTF. "Pero hasta ahora, no hemos observado ningún núcleo galáctico que esté en el proceso real de activarse, de pasar de un estado quiescente a un estado activo con material cayendo en el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia."

Esta representación artística muestra dos etapas en la formación de un disco de gas y polvo alrededor del agujero negro masivo en el centro de la galaxia SDSS1335+0728. El núcleo de esta galaxia se iluminó en 2019 y sigue brillando hoy en día — la primera vez que observamos un agujero negro masivo volverse activo en tiempo real. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Nuevas observaciones del VLT de ESO y otras ubicaciones muestran que SDSS1335+0728 está radiando más luz ultravioleta, óptica e infrarroja, y más recientemente, rayos X.

"Por lo que podemos decir," dice Graham, "no hay nada particularmente inusual en esta galaxia. Simplemente la hemos captado en un momento algo único. Esperamos que la mayoría de las galaxias pasen por una fase como esta, ya que la mayoría de ellas tienen un agujero negro supermasivo en su centro. Un estudio adicional de esta galaxia nos ayudará a comprender mejor este proceso y también a encontrar otros ejemplos."

Esta animación muestra el disco de material en crecimiento alrededor del agujero negro masivo en el centro de la galaxia SDSS1335+0728. A finales de 2019, esta galaxia comenzó a brillar más intensamente que nunca y fue clasificada como un núcleo galáctico activo, alimentado por el agujero negro central que se alimenta del material circundante. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Esta investigación fue publicada en Astronomy & Astrophysics bajo el título "SDSS1335+0728: El despertar de un agujero negro de ~106M⊙."

Para obtener más información sobre esta investigación, consulte Testigo del despertar dramático de un agujero negro masivo.