A pesar de su reputación de vacíos de oscuridad que todo lo consumen, puede resultar sorprendente saber que los agujeros negros son los responsables de los fenómenos más brillantes conocidos en el universo. Este notable contraste es posible gracias a las violentas fuerzas que generan los agujeros negros, desgarrando toda la materia que se acerca y convirtiendo las nubes de gas en abrasadores faros de luz.
A veces, como se muestra en la siguiente animación del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, estos espectáculos de luz pueden ser de un orden de magnitud difícil de comprender. El 31 de julio de 2019, el telescopio Spitzer de la NASA captó un choque orbital entre dos agujeros negros que generó una explosión de luz más brillante que la de un billón de estrellas o más del doble del brillo de nuestra propia Vía Láctea
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Un hambriento horno cósmico
Los agujeros negros son capaces de generar estos espectáculos de luz debido a la forma en que causan estragos en todo lo que se atreve a acercarse demasiado a su esfera de influencia. A medida que la materia y el gas se arremolinan hacia el centro del agujero negro, se forma un disco de acreción donde las partículas se calientan a millones de grados. Esta materia ionizada es entonces expulsada en forma de haces gemelos a lo largo del eje de rotación.
Dependiendo de nuestra perspectiva desde la Tierra, los chorros se conocen como un cuásar (visto en ángulo respecto a la Tierra), un blazar (apuntando directamente a la Tierra) o una radiogalaxia (vista perpendicularmente a la Tierra). En cualquier caso, estos espectáculos de luz -que son los más brillantes que se conocen- y las emisiones de radio que los acompañan ayudan a los investigadores a descubrir nuevos agujeros negros que, de otro modo, podrían pasar desapercibidos.
Nuestro propio gigante silencioso
Mientras que la mayoría de los agujeros negros son lo suficientemente activos como para generar luz en todo el espectro electromagnético, el supermasivo que se encuentra en el centro de nuestra propia Vía Láctea es relativamente silencioso. Con el nombre de Sagitario A* y con una masa aproximadamente 4 millones de veces superior a la de nuestro sol, los investigadores intentan averiguar por qué este gigante tiene una especie de sueño profundo.
«Como agujero negro, como sistema energético, está casi muerto», dijo a la revista Quanta Geoffrey Bower, del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica, en Hilo, Hawaii .
Casi, pero no del todo. En mayo de 2019, los científicos que observaban a Sagitario A* en el infrarrojo en el Observatorio WM Keck de Hawaii se sorprendieron al ver que generaba una llamarada extremadamente luminosa. Puedes ver el time-lapse del evento a continuación.
«El agujero negro era tan brillante que al principio lo confundí con la estrella S0-2, porque nunca había visto Sgr A* tan brillante», dijo el astrónomo Tuan Do, de la Universidad de California en Los Ángeles a ScienceAlert. «Sin embargo, en los siguientes fotogramas quedó claro que la fuente era variable y que tenía que ser el agujero negro. Supe casi de inmediato que probablemente había algo interesante en el agujero negro».
Aunque es probable que el estallido fuera el resultado de que Sagitario A* entrara en contacto con una nube de gas o algún otro objeto, los investigadores están ansiosos por saber más sobre sus patrones de alimentación y su relativa falta de actividad general.
SOFIA puede ofrecer respuestas
Una mejora reciente que puede explicar la relativa tranquilidad en el centro de nuestra galaxia es la nueva Cámara de Banda Ancha Aerotransportada de Alta Resolución-Plus (HAWC+) que se incorporó el verano pasado al Observatorio Estratosférico desarrollado para la Astronomía Infrarroja (SOFIA) de la NASA.
La HAWC+ es capaz de medir los potentes campos magnéticos generados por los agujeros negros con una sensibilidad extrema. Cuando se apuntó a Sagitario A*, los investigadores descubrieron que la forma y la potencia de su campo magnético probablemente está empujando el gas a una órbita a su alrededor; por tanto, impide que el gas se alimente en su centro y desencadene un brillo constante.
«La forma espiral del campo magnético canaliza el gas hacia una órbita alrededor del agujero negro», dijo Darren Dowell, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, investigador principal del instrumento HAWC+ y autor principal del estudio, dijo en un comunicado. «Esto podría explicar por qué nuestro agujero negro está tranquilo mientras otros están activos».
Los investigadores esperan que instrumentos como el HAWC+, así como el aumento de las observaciones del telescopio global Event Horizon (EHT), puedan ayudar a arrojar más luz sobre uno de los objetos más misteriosos de nuestra galaxia.
«Se trata de uno de los primeros casos en los que podemos ver realmente cómo interactúan entre sí los campos magnéticos y la materia interestelar», añadió Joan Schmelz, astrofísica del Centro de Investigación Espacial de las Universidades en el Centro de Investigación Ames de la NASA, en el Valle del Silicio de California, y coautora de un artículo que describe las observaciones. «HAWC+ es un cambio de juego».