Analizan explosiones recurrentes de rayos X a 300 millones de años luz

Por primera vez, los astrónomos han investigado el entorno físico de los estallidos repetitivos de rayos X cerca de enormes agujeros negros.

Los científicos solo han detectado recientemente este tipo de erupciones de rayos X, llamadas QPE (por sus siglas en inglés), o erupciones cuasiperiódicas. La galaxia que los astrónomos han apodado Ansky es solo la octava fuente de QPE descubierta y produce los estallidos más energéticos observados hasta la fecha. Ansky también establece récords en cuanto a tiempo y duración, con erupciones cada 4,5 días aproximadamente que duran aproximadamente 1,5 días.

El nombre de Ansky proviene de ZTF19acnskyy, el nombre de un estallido en luz visible observado en 2019. Se localizó en una galaxia a unos 300 millones de años luz de distancia, en la constelación de Virgo. Este evento fue el primer indicio de que algo inusual podría estar sucediendo, informa la NASA en un comunicado.

Una teoría destacada sugiere que las QPE ocurren en sistemas donde un objeto de masa relativamente baja atraviesa el disco de gas que rodea un agujero negro supermasivo con una masa de cientos de miles a miles de millones de veces mayor que la del Sol.

Cuando el objeto de menor masa atraviesa el disco, su paso expulsa nubes de gas caliente en expansión que observamos como QPE en rayos X.

Los científicos creen que su cuasiperiodicidad se debe a que la órbita del objeto más pequeño no es perfectamente circular y se mueve en espiral hacia el agujero negro con el tiempo. Además, la extrema gravedad cercana al agujero negro deforma el tejido del espacio-tiempo, alterando las órbitas del objeto para que no se cierren sobre sí mismas en cada ciclo. El conocimiento actual de los científicos sugiere que las erupciones se repiten hasta que el disco desaparece o el objeto en órbita se desintegra, lo que puede tardar hasta varios años.

Los científicos creen que las propiedades extremas de Ansky podrían deberse a la naturaleza del disco alrededor de su agujero negro supermasivo, que podría ser mucho más grande y, por lo tanto, involucrar objetos más lejanos que los ejemplos anteriores, creando escalas de tiempo más largas.

CARTOGRAFIADO EN DETALLE

Los astrónomos utilizaron datos de NICER (Neutron star Interior Composition Explorer), un observatorio en la Estación Espacial Internacional, y del telescopio espacial XMM-Newton de la ESA para cartografiar con un detalle sin precedentes la rápida evolución del material eyectado que impulsa las QPE observadas. Para ello, estudiaron las variaciones en la intensidad de los rayos X durante el ascenso y descenso de cada erupción.

Los investigadores descubrieron que cada impacto resultó en una masa equivalente a la de un Júpiter, alcanzando velocidades de expansión cercanas al 15 % de la velocidad de la luz.

La capacidad de NICER para observar frecuentemente Ansky desde la estación espacial y sus capacidades únicas de medición también permitieron a los investigadores medir el tamaño y la temperatura de la burbuja de escombros, aproximadamente esférica, a medida que se expandía.