En un hallazgo sorprendente, los astrónomos, utilizando el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, han descubierto que el chorro similar a un soplete de un agujero negro supermasivo en el núcleo de una enorme galaxia parece provocar la erupción de estrellas a lo largo de su trayectoria. Las estrellas, llamadas novas, no están atrapadas dentro del chorro, pero aparentemente se encuentran en un vecindario peligroso cercano.
La investigación se publica en el servidor de preimpresión arXiv.
El hallazgo confunde a los investigadores que buscan una explicación. «No sabemos qué está pasando, pero es un hallazgo muy interesante», dijo el autor principal, Alec Lessing, de la Universidad de Stanford. «Esto significa que falta algo en nuestra comprensión de cómo los chorros de los agujeros negros interactúan con su entorno».
Una nova entra en erupción en un sistema de estrellas dobles donde una estrella normal, envejecida e hinchada, derrama hidrógeno sobre una estrella compañera enana blanca quemada. Cuando el enano ha acumulado una capa superficial de hidrógeno de una milla de profundidad, esa capa explota como una bomba nuclear gigante. La enana blanca no es destruida por la erupción de la nova, que expulsa su capa superficial y luego vuelve a extraer combustible de su compañera, y el ciclo de explosión de nova comienza de nuevo.
Hubble encontró el doble de novas saliendo cerca del chorro que en otras partes de la galaxia gigante durante el período estudiado. El chorro es lanzado por un agujero negro central de 6.500 millones de masa solar rodeado por un disco de materia arremolinada.
El agujero negro, repleto de materia que cae, lanza un chorro de plasma de 3.000 años luz de longitud que atraviesa el espacio a casi la velocidad de la luz. Cualquier cosa atrapada en el rayo energético chisporrotearía. Pero estar cerca de su vertiginoso flujo aparentemente también es riesgoso, según los nuevos hallazgos del Hubble.
El hallazgo del doble de novas cerca del chorro implica que hay el doble de sistemas de estrellas dobles que forman novas cerca del chorro o que estos sistemas entran en erupción con el doble de frecuencia que sistemas similares en otras partes de la galaxia.
«Hay algo que el jet está haciendo con los sistemas estelares que deambulan por los alrededores. Tal vez el jet de alguna manera arroja combustible de hidrógeno sobre las enanas blancas, provocando que entren en erupción con más frecuencia», dijo Lessing.
«Pero no está claro si se trata de un empujón físico. Podría ser el efecto de la presión de la luz que emana del chorro. Cuando se suministra hidrógeno más rápido, se producen erupciones más rápidamente. Algo podría estar duplicando la tasa de transferencia de masa hacia las enanas blancas cerca del jet.»
Otra idea que consideraron los investigadores es que el chorro está calentando a la estrella compañera de la enana, provocando que se desborde aún más y arroje más hidrógeno sobre la enana. Sin embargo, los investigadores calcularon que este calentamiento no es lo suficientemente grande como para tener este efecto.
«No somos los primeros que dicen que parece que hay más actividad alrededor del avión M87», dijo el coinvestigador Michael Shara del Museo Americano de Historia Natural en la ciudad de Nueva York. «Pero el Hubble ha demostrado esta actividad mejorada con muchos más ejemplos y significancia estadística que nunca antes».
Poco después del lanzamiento del Hubble en 1990, los astrónomos utilizaron su cámara de objetos débiles (FOC) de primera generación para observar el centro de M87, donde acecha el monstruoso agujero negro. Se dieron cuenta de que estaban sucediendo cosas inusuales alrededor del agujero negro.
Casi cada vez que el Hubble miraba, los astrónomos veían «eventos transitorios» azulados que podrían ser evidencia de novas que explotaban como flashes de cámaras de paparazzi cercanos. Pero la visión del FOC era tan estrecha que los astrónomos del Hubble no podían apartar la mirada del chorro para compararlo con la región cercana al chorro. Durante más de dos décadas, los resultados siguieron siendo misteriosamente tentadores.
Se recopiló evidencia convincente de la influencia del chorro en las estrellas de la galaxia anfitriona durante un intervalo de nueve meses cuando el Hubble observó con cámaras más nuevas y de visión más amplia para contar las novas en erupción. Esto fue un desafío para el programa de observación del telescopio porque requería volver a visitar M87 precisamente cada cinco días para tomar otra instantánea. La suma de todas las imágenes de M87 condujo a las imágenes más profundas de M87 jamás tomadas.
Hubble encontró 94 novas en el tercio de M87 que su cámara puede abarcar. «El chorro no era lo único que estábamos mirando: estábamos mirando toda la galaxia interior. Una vez que trazaste todas las novas conocidas en la parte superior de M87, no necesitabas estadísticas para convencerte de que hay un exceso de novas a lo largo «El avión. Esto no es ciencia espacial. Hicimos el descubrimiento simplemente mirando las imágenes. Y aunque estábamos realmente sorprendidos, nuestros análisis estadísticos de los datos confirmaron lo que vimos claramente».
«Estamos siendo testigos de un fenómeno intrigante pero desconcertante», comentó Chiara Circosta, investigadora de la ESA, que estudia el impacto que la acumulación de agujeros negros supermasivos tiene en las galaxias que los albergan en el universo distante.
«Este descubrimiento me sorprendió mucho. Observaciones tan detalladas de galaxias cercanas son valiosas para ampliar nuestra comprensión de cómo los chorros interactúan con sus galaxias anfitrionas y afectan potencialmente la formación de estrellas».
Este logro se debe enteramente a las capacidades únicas del Hubble. Las imágenes de los telescopios terrestres no tienen la claridad necesaria para ver novas en las profundidades de M87. No pueden resolver estrellas o erupciones estelares cercanas al núcleo de la galaxia porque los alrededores del agujero negro son demasiado brillantes. Sólo el Hubble puede detectar novas contra el fondo brillante de M87.
Las novas son notablemente comunes en el universo. Cada día entra en erupción una nova en algún lugar de M87. Pero dado que hay al menos 100 mil millones de galaxias en todo el universo visible, alrededor de un millón de novas estallan cada segundo en algún lugar de allí.
Con información de arXiv
Compártelo:
Descubre más desde SKYCR.ORG: NASA, exploración espacial y noticias astronómicas
Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.
