ASTRONOMÍA. El más brillante y de más rápido crecimiento: los astrónomos identifican un cuásar que bate récords

El más brillante y de más rápido crecimiento: los astrónomos identifican un cuásar que bate récords

 

Esta impresión artística muestra el cuásar J059-4351, que batió récords, el núcleo brillante de una galaxia distante impulsado por un agujero negro supermasivo. Utilizando el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Chile, se ha descubierto que este cuásar es el objeto más luminoso conocido en el universo hasta la fecha. El agujero negro supermasivo, visto aquí arrastrando la materia circundante, tiene una masa 17 mil millones de veces la del Sol y está creciendo en masa en el equivalente a otro sol por día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento jamás conocido. Fuente: ESO/M. Kornmesser

20 febrero 2024.- Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), los astrónomos han caracterizado un cuásar brillante y han descubierto que no sólo es el más brillante de su tipo, sino también el objeto más luminoso jamás observado. Los cuásares son los núcleos brillantes de galaxias distantes y los agujeros negros supermasivos los alimentan.

El agujero negro de este quásar que bate récords está creciendo en masa a una tasa equivalente a un sol por día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento hasta la fecha.

Los agujeros negros que alimentan los quásares recogen materia de su entorno en un proceso energético que emite grandes cantidades de luz. Tanto es así que los quásares son algunos de los objetos más brillantes de nuestro cielo, lo que significa que incluso los más distantes son visibles desde la Tierra. Generalmente, los quásares más luminosos indican 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 mil millones de soles y devora poco más de un sol al día. Esto lo convierte en el objeto más luminoso del universo conocido", afirma el astrónomo Christian Wolf de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y autor principal del estudio publicado Nature Astronomy . El cuásar, llamado J0529-4351, está tan lejos de la Tierra que su luz tardó más de 12 mil millones de años en llegar hasta nosotros.

Este vídeo nos lleva en un viaje desde nuestra Vía Láctea hacia el cielo hasta el quásar J0529-4351, el núcleo brillante de una galaxia distante, en dirección a la constelación de Pictor. Fuente: ESO/N. Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy Survey/M. Kornmesser. Música: Electrónica Astral


La materia atraída hacia este agujero negro, en forma de disco, emite tanta energía que J0529-4351 es más de 500 billones de veces más luminoso que el sol. Toda esta luz proviene de un disco de acreción caliente que mide siete años luz de diámetro; este debe ser el disco de acreción más grande del universoSiete años luz son aproximadamente 15.000 veces la distancia entre el Sol y la órbita de Neptuno.

Sorprendentemente, este cuásar que batió récords estaba escondido a plena vista. Este objeto apareció en imágenes del estudio Schmidt Southern Sky Survey de ESO que datan de 1980, pero no fue reconocido como un cuásar hasta décadas después.

Encontrar cuásares requiere datos de observación precisos de grandes áreas del cielo. Los conjuntos de datos resultantes son tan grandes que los investigadores suelen utilizar modelos de aprendizaje automático para analizarlos y diferenciar los quásares de otros objetos celestes.

Sin embargo, estos modelos se entrenan con datos existentes, lo que limita los candidatos potenciales 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.

Fuente: ESO

Un análisis automatizado de datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea pasó por encima de J0529-4351 por ser demasiado brillante para ser un cuásar, lo que sugiere que se trata de una estrella. Los investigadores lo identificaron como un quásar distante el año pasado utilizando observaciones del telescopio ANU de 2,3 metros en el Observatorio Siding Spring en Australia.

Sin embargo, descubrir que se trataba del quásar más luminoso jamás observado requirió un telescopio más grande y mediciones con un instrumento más preciso. El espectrógrafo X-shooter instalado en el VLT de ESO en el desierto de Atacama en Chile proporcionó datos cruciales.

El agujero negro de más rápido crecimiento jamás observado también será un objetivo perfecto para la actualización GRAVITY+ del interferómetro VLT (VLTI) de ESO, que está diseñado para medir con precisión la masa de los agujeros negros, incluidos los que están lejos de la Tierra. Además, el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, un telescopio de 39 metros que se está construyendo en el desierto chileno de Atacama, hará que la identificación y caracterización de objetos tan esquivos sea aún más factible.

Esta imagen muestra la región del cielo en la que se encuentra el quásar J0529-4351, que batió récords. Utilizando el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Chile, se ha descubierto que este cuásar es el objeto más luminoso conocido en el universo hasta la fecha. Esta imagen fue creada a partir de imágenes que forman parte del Digitized Sky Survey 2, mientras que el recuadro muestra la ubicación del cuásar en una imagen del Dark Energy Survey. Fuente: ESO/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy Survey


Encontrar y estudiar agujeros negros supermasivos distantes podría arrojar luz sobre algunos de los misterios del universo primitivo, incluido cómo se formaron y evolucionaron ellos y sus galaxias anfitrionas. 

Más información: Christian Wolf, The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02195-xwww.nature.com/articles/s41550-024-02195-x

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