Detectan un agujero negro en crecimiento que es el objeto más luminoso jamás observado por los astrónomos

Un nuevo estudio publicado en Nature Astronomy describe el objeto más luminoso jamás observado por los astrónomos. Es un agujero negro con una masa de 17 mil millones de soles, que cada día traga una cantidad mayor de masa que el sol.

Características del agujero negro más luminoso jamás detectado

El objeto ha sido denominado J0529-4351. Este nombre simplemente se refiere a sus coordenadas en la esfera celeste, una forma de proyectar los objetos del cielo hacia el interior de una esfera. Es un tipo de objeto llamado cuásar.

Inicialmente se desconocía la naturaleza física de los quásares. Pero en 1963, la luz visible de un cuásar llamado 3C 273 se dividió en todas sus longitudes de onda (lo que se conoce como espectro). Esto demostró que se encontraba a casi 2 mil millones de años luz de distancia.

Dado lo brillante que nos parece 3C 273 y lo lejos que está, debe ser extremadamente luminoso, un término en astronomía que se refiere a la cantidad de luz emitida por un objeto en una unidad de tiempo. La única fuente de energía conocida para una luminosidad tan extrema fue la caída de material en un agujero negro supermasivo. Por lo tanto, los cuásares son los agujeros negros que crecen más activamente en el universo.

Fuente de alimentación y de su gran brillo

Los agujeros negros supermasivos suelen encontrarse en el centro de las galaxias. Como ocurre con todos los quásares, J0529-4351 funciona con material, principalmente hidrógeno y helio sobrecalentados, que cae en su agujero negro desde la galaxia circundante.

Aproximadamente, la masa del Sol cae cada día en este agujero negro. Cómo exactamente se puede canalizar tanto gas hacia el centro de las galaxias para aumentar la masa de los agujeros negros es una pregunta sin respuesta en astrofísica.

En el centro de la galaxia, el gas adopta la forma de un disco delgado. Las propiedades de viscosidad (resistencia al flujo de materia en el espacio) y fricción en el delgado disco ayudan a calentar el gas a decenas de miles de grados Celsius. Esto es lo suficientemente caliente como para brillar cuando se ve en longitudes de onda de luz ultravioleta y visible. Es ese resplandor el que podemos observar desde la Tierra.

El agujero negro más masivo del universo conocido

Con alrededor de 17 mil millones de soles en masa, J0529-4351 no es el agujero negro más masivo conocido.

Un objeto, en el centro del cúmulo de galaxias Abell 1201, equivalente a 30 mil millones de soles. Sin embargo, debemos tener en cuenta que debido al tiempo que tarda la luz en recorrer la enorme distancia entre este objeto y la Tierra, lo estamos presenciando cuando el universo tenía sólo 1.500 millones de años. Actualmente tiene alrededor de 13.700 millones de años.

Así que este agujero negro debe haber estado creciendo o acrecentándose a este ritmo durante una fracción significativa de la edad del universo en el momento en que fue observado. Los autores creen que la acumulación de gas en el agujero negro se produce cerca del límite impuesto por las leyes de la física. Una acreción más rápida provoca un disco de gas más luminoso alrededor del agujero negro que a su vez puede detener la caída de más material.

Referencia

Christian Wolf et al, The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole. Nature Astronomy (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02195-x