El supermasivo agujero negro de nuestra galaxia constantemente se esfuerza con luz, revela JWST
Sagitario A*, el agujero negro supermasivo (SMBH) en el centro de nuestra galaxia, no es tan plácido como se pensaba anteriormente, nuevas observaciones con el JWST revelan. En cambio, el disco de acreción circundante está encendido casi constantemente, con pequeñas bengalas ocurren cada pocos segundos y más grandes varias veces al día.
Famoso, la luz no puede escapar de los agujeros negros, particularmente el tipo supermasivo en el centro de las galaxias. Sin embargo, los discos de acumulación alrededor de SMBH pueden ser tremendamente brillantes. Algunos SMBH se «alimentan activamente» y producen inmensas cantidades de luz mientras consumen antiguas estrellas o nubes de gas. Sagitario A* se considera tranquilo en comparación, pero parte de esa impresión podría deberse a la obstrucción proporcionada por todas las estrellas y el polvo que bloquea nuestra vista.
La radiación infrarroja se ve menos afectada por esta interferencia, pero los telescopios infrarrojos son tan escasos que acabamos de comenzar a estudiar bengalas del área en infrarrojos. Eso hace que el JWST sea el instrumento principal para observar el corazón de nuestra galaxia. El profesor Farhad Yusef-Zadeh de la Universidad Northwestern dirigió un equipo que observó a Sagitario A* durante un total de 48 horas, las observaciones más largas del Centro Galáctico hasta el JWST. Los siete bloques en el transcurso de un año permitieron al equipo comparar el flaco de Black Hole, tanto a minuto a minuto como con meses de diferencia.
«Se espera que las bengalas ocurran en esencialmente todos los agujeros negros supermasivos, pero nuestro agujero negro es único», dijo Yusef-Zadeh en un comunicado. “Siempre está burbujeando con actividad y nunca parece alcanzar un estado estable. Observamos el agujero negro varias veces a lo largo de 2023 y 2024, y notamos cambios en cada observación. Vimos algo diferente cada vez, lo cual es realmente notable. Nada se quedó igual «.
«En nuestros datos, vimos un brillo en constante cambio y burbujeo», dijo Yusef-Zadeh. “¡Y luego Boom! Una gran explosión de brillo apareció de repente. Luego, se calmó de nuevo. No pudimos encontrar un patrón en esta actividad. Parece ser aleatorio. El perfil de actividad del agujero negro era nuevo y emocionante cada vez que lo miramos ”.
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El equipo usó el instrumento NIRCAM del JWST, que toma observaciones a 2.1 y 4.8 micras simultáneamente, como una cámara que puede recolectar luz roja y azul pero no colores intermedios. Para sorpresa del equipo, las bengalas comenzaron en la longitud de onda más corta 3-40 segundos antes del más largo.
«Esta es la primera vez que hemos visto un retraso de tiempo en las mediciones en estas longitudes de onda», explicó Yusef-Zadeh.
Estas grandes explosiones ocurren de cinco a seis veces al día, y aunque el equipo no conoce su causa, piensan que implican un proceso separado de los arrebatos más cortos. Por otro lado, lo que el equipo llama «subfrenos» precedió a las bengalas más brillantes y podría usarse para predecirlas.
Al igual que el sol, el disco de acreción es el plasma, que la turbulencia puede comprimir para que haya un breve aumento modesto en la radiación. Yusef-Zadeh compara esto con una llamarada solar, magnificada por la vasta escala de Sagitario A*.
El equipo cree que las bengalas más brillantes y más largas son eventos de reconexión magnética, cuando las interacciones entre los campos magnéticos liberan partículas aceleradas a cerca de la velocidad de la luz. «Un evento de reconexión magnética es como una chispa de electricidad estática, que, en cierto sentido, también es una ‘reconexión eléctrica'», dijo Yusef-Zadeh.
El retraso entre las longitudes de onda podría explicarse si las partículas liberadas en la bengala pierden energía durante el proceso, ya que las energías más bajas irradian en longitudes de onda más largas. Eso es lo que sucede con las partículas cargadas en espiral dentro de los campos magnéticos, pero es demasiado pronto para estar seguro de que esta es la causa.
La velocidad de la luz significa que los cambios en el brillo que ocurren en grandes áreas no pueden ocurrir rápidamente. El equipo notó algunos aumentos en la densidad de flujo durante las bengalas grandes, incluida la duplicación en dos minutos o menos, colocando un tamaño máximo en las áreas responsables de las bengalas.
El equipo ha buscado permiso para observar a Sagitario A* con el JWST durante 24 horas completas para reducir el ruido, pero dada la inmensa competencia por el tiempo del poderoso telescopio, el éxito de la aplicación sigue siendo incierto. Si se asigna el tiempo, Yusef-Zadeh dijo: «También podemos ver si estas bengalas muestran periodicidad (o se repiten) o si son realmente aleatorias».
El estudio es de acceso abierto en las letras de la revista astrofísica.
