Un equipo de astrónomos y astrónomas ha investigado un cuásar, averiguando que no solo es el más brillante de entre todos los detectados hasta hoy, sino también el objeto más luminoso observado en la historia de la astronomía.
El hallazgo se ha hecho empleando el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO).
Los cuásares son los núcleos brillantes de galaxias distantes y obtienen su energía de agujeros negros supermasivos. El agujero negro de este cuásar que ha batido récords aumenta su masa el equivalente a un Sol por día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento descubierto hasta la fecha.
Los agujeros negros que alimentan a los cuásares recogen materia de su entorno en un proceso tan energético que hacen que esta emita grandes cantidades de luz. Tanto es así que los cuásares figuran entre los objetos más brillantes de nuestro cielo, lo que significa que incluso los más distantes son visibles desde la Tierra. Por regla general, los cuásares más luminosos indican la presencia de los agujeros negros supermasivos de más rápido crecimiento.
«Hemos descubierto el agujero negro de más rápido crecimiento conocido hasta la fecha. Tiene una masa de 17.000 millones de soles y come poco más de un Sol por día”, explica Christian Wolf, astrónomo de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y autor principal del estudio. El cuásar, llamado J0529-4351, está tan lejos de la Tierra que su luz tardó más de 12.000 millones de años en llegar hasta nosotros.
La materia atraída hacia este agujero negro, en forma de disco, emite tanta energía que J0529-4351 es más de 500 billones (millones de millones) de veces más luminoso que el Sol. «Toda esta luz proviene de un disco de acreción caliente que mide siete años-luz de diámetro. Debe ser el disco de acreción más grande del universo», declara Samuel Lai, estudiante de doctorado de ANU y coautor del estudio. Siete años-luz es aproximadamente 15 000 veces la distancia del Sol a la órbita de Neptuno.
Y, sorprendentemente, este cuásar que ha batido récords se escondía a plena vista. «Es una sorpresa que no haya sido detectado hasta hoy, cuando ya conocemos alrededor de un millón de cuásares menos impresionantes. Literalmente nos ha estado mirando a la cara hasta ahora», afirma Christopher Onken, astrónomo de la ANU y coautor del estudio, quien también confirma que este objeto apareció en imágenes del SSSS (Schmidt Southern Sky Survey) del ESO que datan de 1980, pero no fue reconocido como un cuásar hasta décadas después.
Conviene aclarar que hace unos años, la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) anunciaron que el telescopio espacial Hubble había descubierto un cuásar, J043947.08+163415.7, tan brillante como 600 billones de soles. Sin embargo, el brillo de ese cuásar fue amplificado desde nuestra perspectiva visual por una galaxia actuando como lente gravitacional, ubicada entre nosotros y el cuásar distante. Se estima que la luminosidad real de J043947.08+163415.7 equivale a unos 11 billones de soles.
La búsqueda de cuásares requiere datos observacionales precisos de grandes áreas del cielo. Los conjuntos de datos resultantes son tan grandes que los investigadores a menudo utilizan modelos de aprendizaje automático (una modalidad de inteligencia artificial) para analizarlos y diferenciar los cuásares de otros objetos celestes. Sin embargo, estos modelos se entrenan con datos existentes, lo que limita los potenciales candidatos a objetos similares a los ya conocidos. Si un nuevo cuásar es más luminoso que cualquier otro observado anteriormente, el programa podría rechazarlo y clasificarlo como una estrella no muy distante de la Tierra.
Un análisis automatizado de los datos del satélite Gaia, de la Agencia Espacial Europea, dejó pasar a J0529-4351 por ser demasiado brillante para ser un cuásar, sugiriendo que se trataba de una estrella. Los investigadores lo identificaron como un cuásar distante el año pasado utilizando observaciones del telescopio ANU de 2,3 metros, ubicado en el Observatorio Siding Spring, en Australia. Sin embargo, descubrir que era el cuásar más luminoso de todos los observados requirió un telescopio más grande y mediciones de un instrumento más preciso. El espectrógrafo X-shooter, instalado en el VLT del ESO, en el desierto chileno de Atacama, proporcionó los datos que resultarían cruciales.
El agujero negro de más rápido crecimiento de entre todos los observados también será un objetivo perfecto para la actualización del instrumento GRAVITY+, instalado en el Interferómetro VLT (VLTI) del ESO, que está diseñado para medir con precisión la masa de los agujeros negros, incluidos los que están lejos de la Tierra. Además, el ELT (Extremely Large Telescope) del ESO, un telescopio de 39 metros que se está construyendo en el desierto chileno de Atacama, hará aún más factible la identificación y caracterización de estos elusivos objetos.
Detectar y estudiar distantes agujeros negros supermasivos podría aportar datos nuevos y reveladores sobre algunos de los misterios del universo primitivo, incluida la manera en que se formaron y evolucionaron tanto ellos como sus galaxias anfitrionas. Pero esa no es la única razón por la que Wolf los busca. «Personalmente, simplemente me gusta la búsqueda», afirma. «Durante unos minutos al día, vuelvo a sentirme como un niño, jugando a encontrar el tesoro, y ahora devuelvo a la sociedad todo lo que he aprendido desde que empecé».
El estudio se titula “The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy.
El equipo que ha llevado a cabo el estudio está formado por Christian Wolf, Samuel Lai, Christopher A. Onken y Neelesh Amrutha (ANU), todos estos de la Universidad Nacional de Australia, así como por Fuyan Bian del Observatorio Europeo Austral en Chile, Wei Jeat Hon y Rachel L. Webster de la Universidad de Melbourne en Australia, y Patrick Tisserand del Instituto de Astrofísica de París en Francia. (Fuente: ESO)
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