OJ 287 es reconocido como un sistema binario de agujeros negros con una órbita en espiral lenta causada por la pérdida de energía debido a la radiación gravitacional. Esta pérdida de energía ya se confirmó en 2008. Mediciones posteriores han confirmado esta solución orbital, la última vez en 2023.
Hasta ahora, las señales que surgen del sistema binario se han asociado con el agujero negro primario ultramasivo o con el disco de acreción de gas que lo rodea.
Sin embargo, un grupo de investigación internacional ha adquirido recientemente nueva evidencia relacionada con este sistema al observar señales que surgen directamente del agujero negro más pequeño (secundario). Utilizando esta evidencia, los investigadores afirman que pueden “ver” el agujero negro secundario por primera vez utilizando mediciones de luz polarizada procedente de OJ 287.
El estudio fue publicado en The Astrophysical Journal Letters el 30 de octubre.
Los científicos saben desde hace más de 50 años que la luz de OJ 287 está polarizada. Sin embargo, para aprovechar al máximo esta señal polarizada es necesario controlar su variación en el tiempo.
Para el estudio actual, los investigadores han completado el seguimiento de la polarización más completo hasta la fecha utilizando siete telescopios en EE.UU., Japón, etc., con equipos especiales para medir la polarización.
“Encontramos una regla general que sigue el DO 287: el aumento de la emisión óptica total conduce a un aumento de la polarización, y viceversa”, dijo el profesor Alok C. Gupta, reciente académico visitante de PIFI en el Observatorio Astronómico de Shanghai de la Academia China. of Sciences, primer autor del estudio, así como profesor del Instituto de Investigación de Ciencias Observacionales Aryabhatta de la India.
Curiosamente, sin embargo, hay ocasiones en las que esta regla falla. Los modelos muestran que es probable que las fallas estén asociadas con dos señales superpuestas, una proveniente del agujero negro primario y la otra proveniente del secundario. Esta evidencia de dos señales separadas aparece con mayor fuerza en la polarización de la luz, que se espera que sea bastante diferente cuando contribuyen dos fuentes, en lugar de una sola fuente. En el caso de dos señales se viola la regla general de variación de la polarización.
Dado que los dos agujeros negros están tan cerca uno del otro en el cielo, con sólo unos 10 microsegundos de arco de diferencia, necesariamente aparecen como un único punto de luz. “Sólo utilizando la polarización de la luz podemos estar razonablemente seguros de que realmente dos fuentes, dos agujeros negros, contribuyen a la señal luminosa total”, afirmó el profesor Gupta.
“Las violaciones de la regla general aparecen en momentos en que esperamos que el agujero negro secundario esté activo en el modelo binario: en general, la señal del secundario más pequeño no es detectable. La actividad del secundario está relacionada con su aproximación hacia el disco primario de gas, que proporciona materia al secundario para alimentarse.”
La alimentación genera señales brillantes, desde radio hasta rayos gamma. Estas últimas señales se han utilizado recientemente para verificar el modelo de órbita.
“Ahora los datos de polarización confirman esta interpretación. Como resultado, estamos seguros de que OJ 287 es realmente un sistema binario de agujeros negros ultramasivo, y las señales de ambos componentes pueden separarse a pesar de su proximidad entre sí en el cielo”, dijo el profesor Gu Minfeng del Observatorio Astronómico de Shanghai de la Academia de Ciencias de China, coautor del estudio.
Con información de The Astrophysical Journal Letters
