Un cuásar a 9.600 millones de años luz emite chorros de rayos X que sorprenden a los astrónomos

Vemos hoy lo que ocurrió hace 9.600 millones de años
La luz de J1144 viaja 9.600 millones de años hasta llegar a los telescopios.
Mark

¿Por qué importa que J1144 esté "relativamente cerca"?

Mimi

Porque los cuásares así de luminosos suelen estar mucho más lejos y se ven débiles. Aquí el equipo puede estudiar el agujero negro y su entorno con más detalle.

Mark

Y aun así está a 9.600 millones de años luz.

Mimi

Sí, cerca es relativo. Vemos lo ocurrido hace 9.600 millones de años.

Luke

Conviene separar lo medido de lo atribuido. La temperatura de unos 350 millones de grados Kelvin y la masa del agujero negro son cifras del equipo, a partir de datos de telescopios espaciales.

Mark

¿Qué fue lo que más sorprendió a los investigadores?

Mimi

Que ningún observatorio de rayos X lo hubiera notado antes, y que la luz variara en pocos días, cuando en agujeros negros tan grandes suele tardar meses o años.

Luke

Esa variación rápida se describe como poco común, pero el texto no explica su causa. Eso sigue sin respuesta.

Mark

¿Qué viene ahora?

Mimi

Una nueva campaña de monitoreo desde junio, que podría mostrar más variaciones.

Luke

Y habrá que ver qué resultados da; por ahora no hay datos de esa campaña.

  • Un cuásar a 9.600 millones de años luz lanza chorros de luz cien mil billones de veces más brillantes que el Sol, y los astrónomos todavía intentan explicar cómo se producen.
  • Ningún observatorio de rayos X anterior había detectado esta fuente, lo que sorprendió al equipo y obligó a reconsiderar lo que creían saber sobre estos objetos.
  • La emisión de rayos X cambia en apenas unos pocos días, un ritmo inusualmente rápido para un agujero negro de diez mil millones de masas solares.
  • Los investigadores aprovechan la relativa proximidad de J1144 para medir temperaturas de cientos de millones de grados y seguir el gas que alimenta al agujero negro.
  • Una nueva campaña de monitoreo comenzará en junio y podría revelar variaciones aún más inesperadas en la emisión de esta fuente.

En algún punto del cielo austral, entre Centauro e Hidra, un cuásar llamado J1144 sigue recordándonos que el universo es capaz de producir espectáculos de una violencia casi incomprensible. Lo que hoy llega a nuestros telescopios es la luz de hace 9.600 millones de años, un eco de cuando el cosmos era todavía joven y las galaxias crecían al ritmo de sus propios apetitos. Un equipo internacional de astrónomos, con participación de Francia y el Reino Unido, ha descrito los chorros que brotan de su núcleo, alimentados por nubes de gas que caen en un agujero negro de tamaño descomunal. Su relativa cercanía, comparada con otros cuásares de igual brillo, ofrece una ventana excepcional para entender cómo se comportan estos gigantes por dentro.

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Toulouse, en Francia, y de la Royal Astronomical Society, del Reino Unido, ha descrito los chorros de luz que emanan de un cuásar llamado J1144. Cada uno de esos haces es cien mil billones de veces más brillante que el Sol, y se originan cuando nubes de gas caen en el agujero negro supermasivo que yace en el centro de su galaxia.

Un cuásar es una galaxia extraordinariamente luminosa y masiva, tan lejana que su brillo llega debilitado hasta nosotros. Su nombre, contracción de "cuasi estelar", refleja que puede confundirse con una estrella. J1144 se encuentra a 9.600 millones de años luz, así que lo que se observa ocurrió hace casi diez mil millones de años.

Lo que hace especial a este cuásar es que está más cerca que otros objetos de igual luminosidad. Elias Kammoun, autor principal del estudio, explicó que los cuásares similares suelen verse como eran cuando el universo tenía apenas dos o tres mil millones de años, mientras que J1144 ofrece una visión más nítida de estos fenómenos.

Con datos de telescopios espaciales, el equipo midió rayos X a unos 350 millones de grados Kelvin y estimó que el agujero negro central tiene unas 10.000 millones de masas solares y crece a razón de 100 por año. El hallazgo que más intrigó a los investigadores fue la rapidez de sus variaciones: la luz de rayos X cambia en pocos días, cuando en objetos de este tamaño suelen tardar meses o años.

El trabajo, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, busca mejorar la comprensión del interior de los cuásares. Kammoun anunció que en junio comenzará una nueva campaña de observación, con la expectativa de descubrir más sorpresas en una fuente que aún tiene mucho que enseñar.

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Toulouse, en Francia, y de la Royal Astronomical Society, en el Reino Unido, ha descrito chorros de luz que provienen de un cuásar llamado J1144. Según el estudio, cada uno de esos haces es 100.000 billones de veces más brillante que el Sol. Los investigadores afirman que se originaron cuando nubes de gas cayeron en un agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia.

Un cuásar es, en pocas palabras, una galaxia muy luminosa y muy pesada, extremadamente distante. El nombre combina las ideas de "cuasi" y "estelar", porque estos objetos se confunden con estrellas aunque no lo sean. Están entre los más poderosos del universo y son las galaxias más luminosas que existen, pero se ven muy débiles por la distancia que nos separa de ellos.

J1144 está a 9.600 millones de años luz. Lo que los astrónomos observan, por lo tanto, son sucesos ocurridos hace 9.600 millones de años. Desde nuestra perspectiva, la galaxia se ubica entre las constelaciones de Centauro e Hidra. Las observaciones han mostrado además que parte del gas es expulsado de la galaxia en forma de vientos extremadamente poderosos, que inyectan grandes cantidades de energía en ella.

Lo que vuelve singular a este cuásar es su posición relativa. Está más cerca de la Tierra que otras fuentes de igual luminosidad, y eso permite reunir información sobre el agujero negro y su entorno. El autor principal, Elias Kammoun, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, explicó que los cuásares similares suelen hallarse a distancias mucho mayores y se ven como eran cuando el Universo tenía solo 2 o 3 mil millones de años. J1144, dijo, es una fuente muy rara: muy luminosa y mucho más cercana, aunque todavía a gran distancia. Esa condición ofrece, según él, una visión única de cómo se ven estos cuásares.

El equipo usó datos de telescopios espaciales para medir la temperatura de los rayos X emitidos. Obtuvo unos 350 millones de grados Kelvin, más de 60.000 veces la temperatura de la superficie del Sol. El agujero negro central tiene una masa de unos 10 mil millones de veces la del Sol y crece a un ritmo de 100 masas solares por año.

Kammoun confesó la sorpresa del grupo: ningún observatorio de rayos X anterior había advertido esta fuente pese a su poder extremo. J1144 fue observado por primera vez en longitudes de onda visibles en 2022, por el SkyMapper Southern Survey (SMSS). Otro dato llamó la atención: la luz de rayos X varió en una escala de pocos días, algo poco común en cuásares con agujeros negros tan grandes, cuyas variaciones suelen tardar meses o años.

El trabajo se publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, y sus autores sostienen que mejora la comprensión del funcionamiento interno de los cuásares, que emiten radiación en radio, infrarrojo, visible, ultravioleta y rayos X. Participaron también Z. Igo, J. M. Miller, A. C. Fabian y otros investigadores. Kammoun anunció que en junio comenzaría una nueva campaña de monitoreo de la fuente, que podría revelar más sorpresas.

Nos sorprendió mucho que ningún observatorio de rayos X anterior se haya percatado de esta fuente a pesar de su poder extremo.
— Elias Kammoun, autor principal, Instituto Max Planck de Física Extraterrestre
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