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Martes, 25 noviembre 2014
Astrofísica

El objeto extraño de la galaxia Markarian 177

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto, analizando décadas de observaciones hechas desde diversos observatorios, incluyendo el satélite astronómico Swift de la NASA, una fuente de luz inusual en una galaxia a unos 90 millones de años-luz de distancia.

 

Las llamativas propiedades de este astro son muy coincidentes con las que tendría un agujero negro supermasivo expulsado de su galaxia materna después de fusionarse con otro agujero negro gigante. Pero los astrónomos aún no pueden descartar una posibilidad alternativa, la de que se trate del remanente de una rara estrella supermasiva, que expulsó materia durante un periodo récord antes de destruirse a sí misma en una explosión supernova.

 

En cualquier caso, lo que resulta obvio es que el objeto, llamado SDSS1133, es una rareza cósmica.

 

El equipo internacional de Michael Koss, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich), y Laura Blecha, de la Universidad de Maryland en Estados Unidos, ha constatado que el brillo de SDSS1133 ha cambiado poco en luz óptica o ultravioleta durante toda una década, lo cual no es algo que se vea habitualmente en un remanente joven de supernova.

 

Koss y sus colegas han comprobado además que la fuente ha aumentado significativamente de brillo en luz visible durante los últimos seis meses, una tendencia que, si se mantuviese, reforzaría la interpretación del agujero negro.

 

Sea lo que sea SDSS1133, no se puede negar que es persistente. El equipo fue capaz de detectarlo en observaciones astronómicas que datan de hace más de 60 años.

 

El misterioso objeto forma parte de la galaxia enana Markarian 177, situada en la dirección de la constelación Osa Mayor. Aunque los agujeros negros supermasivos ocupan normalmente los centros galácticos, SDSS1133 está localizado a no menos 2.600 años-luz del núcleo de su galaxia anfitriona.

 

Las imágenes del objeto en la banda infrarroja cercana obtenidas usando el telescopio Keck II de 10 metros, en el Observatorio W. M. Keck de Hawái, revelan que la región emisora de SDSS1133 tiene menos de 40 años-luz de diámetro, y que el centro de Markarian 177 muestra evidencias de una formación estelar intensa y otras características que indican cambios drásticos recientes.

 

[Img #23699]

 

El equipo de investigación sospecha que el raro objeto cósmico es el resultado de una fusión de dos galaxias pequeñas y sus agujeros negros centrales.

 

La colisión y la fusión de las dos galaxias alteraron sus formas y resultaron en nuevos episodios de formación estelar. Si cada galaxia posee un agujero negro supermasivo, ambos pasan a formar una pareja en el centro de la galaxia conjunta que resulta de la fusión, y ello puede culminar con facilidad en la fusión entre ambos agujeros negros.

 

La fusión de agujeros negros libera una gran cantidad de energía en forma de ondas gravitatorias. Las “ondulaciones” en el tejido del espacio-tiempo se propagan hacia fuera en todas direcciones desde las masas en aceleración. Si ambos agujeros negros tienen masas y rotaciones iguales, su fusión emitirá ondas gravitatorias de forma uniforme en todas direcciones. Pero es más probable que las masas y las rotaciones de los agujeros negros sean diferentes, llevando ello a una emisión de ondas gravitatorias descentrada que empujará al agujero negro en la dirección opuesta.

 

El “empujón” podría ser lo bastante fuerte como para lanzar al agujero negro hacia fuera de su galaxia materna, destinándolo a volar para siempre a través del espacio intergaláctico. Más habitualmente, un empujón de esa clase envía al objeto hacia una órbita elíptica. En cualquier caso, a pesar de su reposicionamiento, el agujero negro mantendrá cualquier gas caliente atrapado a su alrededor, y debido a ello su entorno continuará brillando a medida que el agujero se desplace a lo largo de su nueva trayectoria hasta que todo el gas se consuma.

 

Si SDSS1133 no es un agujero negro, entonces podría haber sido una estrella de una clase muy inusual, conocida como Variable Luminosa Azul. Estas estrellas masivas sufren erupciones ocasionales que lanzan grandes cantidades de masa hacia el espacio, mucho antes de que exploten. Interpretado como un astro de este tipo, SDSS1133 estaría exhibiendo una conducta que lo situaría como la Variable Luminosa Azul con el período más largo conocido de erupciones, seguido por una explosión supernova terminal cuya luz alcanzó la Tierra en 2001.

 

En ese sentido, lo más parecido en nuestra galaxia es el sistema binario masivo Eta Carinae, que incluye una Variable Luminosa Azul cuya masa es de unas 90 veces la del Sol. Entre 1838 y 1845, el sistema sufrió un estallido que expulsó una cantidad de materia calculada en al menos 10 masas solares, y que lo convirtió en la segunda estrella más brillante en el cielo. Después siguió una erupción más pequeña en la década de 1890.

 

En este escenario alternativo, SDSS1133 debió estar en erupción casi continua desde al menos 1950 hasta 2001, cuando alcanzó su máximo brillo y se convirtió en supernova. La resolución espacial y la sensibilidad de los telescopios antes de 1950 eran insuficientes para detectar la fuente. Pero si fue una erupción de una Variable Luminosa Azul, ello implicaría que se trata de la más larga y la más persistente observada en la historia de la astronomía. Una interacción entre el gas expulsado y la onda de choque de la explosión podría explicar el brillo continuado del objeto en la banda ultravioleta.

 

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