El extraño comportamiento de una galaxia a unos mil millones de años luz de distancia sugiere que podría contener uno de los eventos más esperados en la astronomía moderna.
Las fluctuaciones en la luz del centro de la galaxia SDSS J1430+2303 se parecen sospechosamente a un par de agujeros negros supermasivos con una masa combinada de alrededor de 200 millones de soles destinados a una colisión inminente entre sí.
“Inminente” en términos cósmicos a menudo puede prolongarse durante toda la vida. Afortunadamente, en este caso, los astrónomos predicen que si la señal es realmente el resultado de colosales agujeros negros, se fusionarán en los próximos tres años.
Puede que sea nuestra mejor oportunidad hasta ahora para ver chocar dos agujeros negros supermasivos… pero aún no sabemos con certeza si eso es lo que está sucediendo en el corazón de J1429+2303. Los científicos aconsejan que sigamos observando la extraña galaxia para ver si se puede identificar de manera concluyente.
La primera detección de agujeros negros en colisión en 2015 lanzó una nueva y audaz era para la astronomía. Desde entonces, se han realizado muchas más detecciones gracias a las ondas gravitacionales que estos eventos masivos envían a través del espacio-tiempo.
Hasta la fecha, c asi todas estas fusiones han sido pares binarios de agujeros negros con masas comparables a estrellas individuales. Hay una muy buena razón para esto. LIGO y Virgo, los instrumentos de ondas gravitacionales responsables de las detecciones, están diseñados para este rango de masas.
Las ondas más pesadas generadas por la inspiración y la colisión de agujeros negros supermasivos, en el rango de millones a miles de millones de veces la masa del Sol, están en un rango de frecuencia demasiado bajo para nuestros observatorios actuales.
Aún así, la fusión de un par de agujeros negros supermasivos sería algo muy dulce de observar. miincluso sin un detector capaz de detectar ondas gravitacionales de baja frecuencialos científicos esperan ver un inmenso estallido de luz en todo el espectro.
Los datos incluidos en ese estallido podrían decirnos mucho sobre cómo se desarrollan estos eventos. No estamos del todo seguros de cómo los agujeros negros supermasivos se vuelven tan grandes, pero hay algunas pistas que sugieren que un mecanismo son las fusiones binarias.
Sabemos que las galaxias tienen agujeros negros supermasivos en sus centros, y hemos observado no solo colisiones de pares y grupos de galaxias, sino también agujeros negros supermasivos que giran entre sí en órbitas mutuas en descomposición en los centros de estas galaxias posteriores a la fusión. Estos se infieren de las oscilaciones en la luz emitida desde el centro galáctico de estas galaxias, en escalas de tiempo regulares que sugieren una órbita.
Esto nos lleva de vuelta a J1430+2303. A principios de este año, un equipo de astrónomos dirigido por Ning Jiang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China subió un documento al servidor de preimpresión arXiv, describiendo un comportamiento realmente extraño. Durante un período de tres años, las oscilaciones en el núcleo galáctico se hicieron cada vez más cortas, desde un período de tiempo de aproximadamente un año hasta solo un mes.
Sin embargo, no está del todo claro que lo que está sucediendo en el corazón de J1430+2303 sea el resultado de un agujero negro binario, por no hablar de uno que está a punto de estallar. Los núcleos galácticos son lugares extraños que emiten señales que son difíciles de interpretar, lo que significa que es posible que algo más esté causando la variabilidad en el corazón de J1430+2303.
Para tratar de llegar al fondo del asunto, los astrónomos recurrieron a las longitudes de onda de los rayos X. Usando datos de una variedad de observatorios de rayos X, que cubren un período de tiempo de 200 días, un equipo dirigido por Liming Dou de la Universidad de Guangzhou en China ha intentado identificar firmas de alta energía que esperaríamos ver en un agujero negro supermasivo cercano. binario en una órbita decreciente.
Sí vieron variaciones en la luz de rayos X emitida por la galaxia, así como un tipo de emisión asociada con el hierro que cae sobre un agujero negro, que el equipo detectó con un nivel de confianza del 99,96 por ciento de dos instrumentos diferentes. Esta emisión se puede asociar con agujeros negros supermasivos binarios; sin embargo, el equipo no pudo medir el “pistola humeante” características que confirmarían un binario de agujero negro.
Análisis de observaciones de radio publicado en julio tampoco fueron concluyentes. Así que parece que todavía no estamos 100 por ciento seguros de lo que está pasando con J1430+2303.
Lo que podemos afirmar con confianza es que algo muy extraño parece estar sucediendo en el centro de la galaxia. Sobre todo, es un misterio, y muy jugoso; ya sea que se trate de un agujero negro supermasivo binario al borde de la colisión o no, J1430+2303 parece merecer una atención más cercana y detallada.
El artículo ha sido aceptado para su publicación en Astronomía y Astrofísicay está disponible en arXiv.