“El lugar más infernal del universo”: así es el enorme agujero negro que devora un sol cada día

Los científicos no pudieron describir jamás cómo es realmente el infierno, quizás porque nadie pudo regresar para contarlo. El infierno fue imaginado como un lugar sumamente incómodo, caluroso y hostil a cualquier tipo de vida humana. Gracias a un enorme estudio astronómico de todo el cielo, se pudo descubrir el que posiblemente sea el lugar más infernal del universo.

En un nuevo artículo publicado en la revista científica Nature Astronomy, se describe la existencia de un agujero negro rodeado por el disco de gas y polvo más grande y brillante jamás descubierto. Por lo tanto, este cuásar, denominado J0529-4351, es el objeto más brillante encontrado hasta ahora en el universo.

Agujeros negros supermasivos

Los astrónomos encontraron ya alrededor de un millón de agujeros negros supermasivos de rápido crecimiento en todo el universo, de los que se encuentran en el centro de las galaxias y son tan masivos como millones o miles de millones de soles.

Para crecer rápidamente, extraen estrellas y nubes de gas de las órbitas estables y las arrastran hacia un anillo de material en órbita llamado disco de acreción. Una vez allí, se escapa muy poco material; este disco retiene el material que pronto será devorado por el agujero negro. El disco se va calentando por la fricción que ejerce entre sí el material que contiene.

Si se acumula suficiente material, el brillo del calor se vuelve tan brillante que eclipsa a miles de galaxias y hace que nosotros, desde la Tierra y a más de 12 mil millones de años luz de distancia, podamos ver cómo se alimenta el agujero negro.

El agujero negro que crece más rápido en el universo

El disco de acreción de J0529-4351 emite una luz 500 billones de veces más intensa que la de nuestro Sol. Una cantidad tan asombrosa de energía solo puede liberarse si el agujero negro devora el equivalente a un sol de materia cada día. Por lo que debe tener ya una gran masa. Nuestros datos indican que J0529-4351 tiene entre 15 y 20 mil millones de veces la masa de nuestro Sol.

Pero, no hay por qué temer a estos agujeros negros. La luz de este monstruo tardó más de 12 mil millones de años en llegar hasta nosotros, lo que significa que habrá dejado de crecer hace mucho tiempo. En el universo cercano vemos que los agujeros negros supermasivos de hoy en día son en su mayoría gigantes dormidos.

Los agujeros negros pierden su control

La era de los agujeros negros alimentándose con frenesí terminó, porque el gas que flota en las galaxias se convirtió en su mayor parte en estrellas. Y después de miles de millones de años, las estrellas se ordenaron en patrones: en su mayoría se encuentran en órbitas largas y ordenadas alrededor de los agujeros negros que duermen en los núcleos de sus galaxias.

Pero, incluso, si una estrella se dirigiera repentinamente hacia el agujero negro, lo más probable es que realizara el “efecto honda” y escapara nuevamente en otra dirección.

Las sondas espaciales utilizan estas maniobras conocidas como “efecto honda” para obtener un impulso de Júpiter y así llegar a partes del Sistema Solar de difícil acceso. Pero, si el espacio estuviera más poblado y nuestra sonda se topara con una que viene en dirección contraria, las dos chocarían y explotarían en una nube de escombros que rápidamente caería en la atmósfera de Júpiter.

Este tipo de colisiones entre estrellas eran comunes al comienzo del universo debido al desorden existente, y los agujeros negros fueron los primeros beneficiados de este caos.

Discos de acreción: una zona prohibida para los viajeros espaciales

Los discos de acreción son puertas de entrada a un lugar del que nada regresa, pero también son profundamente hostiles a la vida en sí mismos. Son como células tormentosas gigantes, cuyas nubes brillan a temperaturas que alcanzan varias decenas de miles de grados centígrados.

Las nubes se mueven cada vez más rápido a medida que nos acercamos al agujero, y las velocidades pueden alcanzar los 100.000 kilómetros por segundo. Se mueven en un segundo tan lejos como lo hace la Tierra en una hora. El disco alrededor de J0529-4351 tiene siete años luz de diámetro. Esto sería el equivalente a una vez y media la distancia entre el Sol y su vecino más cercano, Alfa Centauri.

Y, ¿por qué ahora?

Si es el objeto más brillante del universo, ¿por qué no detectó hasta ahora? De forma resumida, se debe a que el universo está lleno de agujeros negros brillantes. Los telescopios del mundo producen tanta información que los astrónomos tienen que utilizar sofisticadas herramientas de aprendizaje automático para poder filtrarla. Pero, el aprendizaje automático, por su naturaleza, tiende a encontrar cosas similares a las que se han encontrado antes.

Esto hace que estas herramientas sean excelentes para encontrar discos de acreción comunes y corrientes alrededor de agujeros negros (hasta ahora se han detectado alrededor de un millón), pero no es tan bueno para detectar otros atípicos como J0529-4351.

En 2015, un equipo chino pasó casi por alto un agujero negro de rápido crecimiento, y que había sido seleccionado por el algoritmo, porque parecía demasiado extremo para ser real.

En nuestro trabajo, nuestro objetivo era encontrar los objetos más extremos, los agujeros negros más luminosos y de más rápido crecimiento, por lo que evitamos el uso de herramientas de aprendizaje automático porque se guiaban por el conocimiento previo. En su lugar, utilizamos métodos más anticuados para buscar nuevos datos y obtuvimos excelentes resultados.

Nuestro trabajo también depende de la asociación que mantuvo durante diez años Australia con el Observatorio Europeo Austral, una organización financiada por varios países europeos con una enorme variedad de instalaciones astronómicas.

*Por Christian Wolf, profesor asociado de Astronomía y Astrofísica en la Universidad Nacional de Australia.

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