Astrónomos revelan datos sobre sus predicciones de asombrosas llamaradas de dos agujeros negros supermasivos

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Nuevas observaciones hechas por astrónomos han caracterizado la forma en la que dos agujeros negros supermasivos giran alrededor el uno del otro en el centro de una galaxia llamada OJ 287. A su vez, esa caracterización ha ayudado a comprender si los agujeros negros son “peludos” (hairy, en inglés), como lo propuso en 2016 Stephen Hawking, un enigma que ha desconcertado a los cosmólogos.

OJ 287 no es una galaxia ordinaria. Es un blazar, con un núcleo galáctico activo altamente variable y con un chorro cósmico que irradia hacia la Tierra. Durante más de un siglo, los científicos han documentado la actividad de esta galaxia que lanza destellos deslumbrantes de radiación a intervalos semi regulares.

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En esencia, el OJ 287 es aún más intenso que la mayoría de los núcleos galácticos. No tiene uno, sino dos agujeros negros supermasivos. El más pequeño de los dos alimentaría un núcleo galáctico muy respetable por derecho propio, llegando a 150 millones de veces la masa del Sol. El agujero negro supermasivo de nuestra Vía Láctea es de 4 millones de masas solares, así lo reseña Science Alert.

El más grande de los dos es uno de los agujeros negros más masivos que hemos visto. Inclina las escalas cósmicas a 18 mil millones de masas solares.

Ilustración del agujero negro binario. (NASA / JPL-Caltech)

Los dos agujeros negros están en una órbita de 12 años, pero el más pequeño de los dos no está orientado con el plano del disco de acreción. Está en una órbita altamente inclinada y elíptica. Esto significa que, dos veces cada órbita (12 años), el agujero negro más pequeño atraviesa el disco de acreción, provocando una llamarada gigantesca.

Debido a que su órbita es tan irregular, el momento de estas erupciones es algo diferente en cada órbita: las dos erupciones pueden ocurrir con una década de diferencia o un año. Sin embargo, debido a que los datos de observación se han recopilado desde finales del siglo XIX, los astrónomos han podido modelar esta órbita y han predicho con precisión las dos erupciones más recientes. Uno de ellos ocurrió en diciembre de 2015 y se predijo en tres semanas.

Pero luego, en febrero de 2016, sucedió algo sorprendente. Una colaboración científica global anunció que habían detectado ondas gravitacionales de una colisión entre dos agujeros negros. Esto confirmó una predicción hecha por la teoría de la relatividad general de Einstein un siglo antes, de que los movimientos de objetos masivos pierden energía en forma de ondas que se ondulan en el Universo.

(NASA/JPL-Caltech/R. Hurt/IPAC)

Para la mayoría de los objetos, estas ondas son insignificantes, pero orbitar agujeros negros supermasivos debería producir ondas que son tan fuertes que podemos detectar la influencia de esas ondas en sus órbitas y el momento de las erupciones, indica Science Alert.

Observar y estudiar las ondas gravitacionales permitió a los científicos caracterizar su magnitud e impacto. En 2018, este aspecto se agregó al modelo para OJ 287. La segunda llamarada, apodada la de Eddington, después del astrónomo inglés Sir Arthur Eddington, ocurrió el 31 de julio de 2019 y se pronosticó para el día.

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“La evidencia observacional de la llegada de la llamarada dentro de las 4 horas de la predicción real respalda el papel prominente de incluir efectos de emisión GW con precisión de 2PN mientras se rastrea la órbita del BH secundario. Más importante aún, nuestras observaciones de Spitzer limitan el célebre teorema del cabello”, escribieron los investigadores en su artículo .

“Estas observaciones están preparando el escenario para campañas de observación que emplean las capacidades de imágenes de alta resolución sin precedentes del Event Horizon Telescope, en combinación con Global Millimeter VLBI Array y la misión espacial VLBI RadioAstron, para resolver espacialmente el sistema BBH en OJ 287″, agregaron en la investigación que fue publicada esta semana en The Astrophysical Journal Letters.