Misteriosas llamaradas en el cielo más brillantes que un billón de soles son en realidad el brillo de dos agujeros negros distantes que giran en círculos, según confirmaron los astrónomos en nuevas observaciones que resuelven un misterio de décadas.
Una nueva investigación encuentra que la galaxia OJ 287, que se encuentra a 5 mil millones de años luz de la Tierra en la constelación de Cáncer, está anclada por dos agujeros negros, uno supermasivo y otro más pequeño. Aunque estos dos agujeros negros parecen un punto en las imágenes del telescopio, envían diferentes tipos de señales electromagnéticas, lo que permite a los astrónomos desentrañar sus respectivas identidades.
La galaxia fue descubierta en 1888 y los astrónomos han sospechado durante décadas que podría ser un sistema binario, con dos agujeros negros en su núcleo. La galaxia muestra un patrón de emisiones que varía en dos ciclos separados, uno de 12 años y el otro de 55 años, lo que sugiere que están ocurriendo dos tipos separados de movimiento: uno, la órbita de un agujero negro alrededor de otro; el otro, el lento cambio en la orientación de esa órbita.
Relacionado: ¿Cuál es el agujero negro más grande del universo?
Años de observación revelaron destellos que ocurren cuando un agujero negro se sumerge a través del disco de acreción del otro (enormes anillos de materia arremolinada alrededor de agujeros negros supermasivos), calentando el polvo y el gas del disco y creando destellos dramáticos de energía en todo el espectro electromagnético. Estas llamaradas son más brillantes que un billón de estrellas y duran unas dos semanas. Ahora, sin embargo, los investigadores han observado dos destellos aún más dramáticos y de vida mucho más corta del sistema binario, lo que confirma directamente la existencia de los dos agujeros negros.
Durante las observaciones de 2021-2022, los investigadores dirigidos por el astrónomo Staszek Zola de la Universidad Jagellónica de Cracovia, Polonia, vio una llamarada que produjo 100 veces más luz que una galaxia entera. Este destello duró solo un día. El telescopio Fermi de la NASA también detectó un segundo, igualmente breve rayo gamma llamarada. La corta duración de estas erupciones hizo que fueran fáciles de pasar desapercibidas durante décadas.
«OJ 287 se ha registrado en fotografías desde 1888 y se ha seguido intensamente desde 1970», autor principal del estudio. Mauri Valtonen del Instituto Tata de Investigación Fundamental en Mumbai, India, dijo en un declaración. «Resulta que simplemente hemos tenido mala suerte. Nadie observó OJ 287 exactamente en esas noches cuando hizo su truco de una noche».
¿Entonces que esta pasando? Los investigadores calculan que el agujero negro más pequeño en OJ 287 tiene unas 150 millones de veces la masa de nuestro sol. La primera llamarada gigante ocurrió porque este pequeño agujero negro recibió una infusión de gas nuevo para tragar, lo que llevó a que se formara un chorro de material y saliera disparado del pequeño agujero negro.
Poco después, el pequeño agujero negro atravesó el disco de acreción del enorme agujero negro, que tiene 18.000 millones de veces la masa de nuestro sol. El chorro interactuó con el disco, creando la llamarada de rayos gamma detectada por el telescopio Fermi.
En conjunto, estos dos destellos finalmente confirman que OJ 287 debe ser un sistema de doble agujero negro, en el que el objeto más pequeño pasa regularmente a través del disco gaseoso de su vecino más grande.
Los investigadores informan sobre sus hallazgos en la edición de junio de Los avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.