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Observan por primera vez la transformación completa de un agujero negro

Un estudio internacional, recogido en la revista Astronomy and Astrophysics, consigue seguir en detalle “un ciclo de ida y vuelta a las sombras”

Miguel Pérez Torres, profesor colaborador de la Universidad de Zaragoza, es el único investigador español que colabora en este trabajo

(Zaragoza, lunes, 26 de septiembre de 2016). Seguir el proceso de transformación de un agujero negro por primera vez. Ese es uno de los resultados obtenidos en un estudio que recoge la revista Astronomy and Astrophysics, en el que ha participado Miguel Pérez Torres, del Departamento de Física Teórica de la Universidad de Zaragoza e investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).
 
“Hemos observado cómo la región más próxima al agujero negro de la galaxia Mrk1018 ha experimentado un drástico cambio: A finales de los años 70, la luz procedente de la vecindad del agujero negro era muy tenue pero, a principios de los 80, la galaxia aumentó drásticamente su brillo. Tras mantenerse muy brillante durante 30 años, ahora se ha oscurecido nuevamente, completando así un ciclo completo de ida y vuelta a las sombras”, explica el único científico español del grupo.
 
Este trabajo, que se ha realizado dentro de la red internacional “Close AGN Reference Survey” (CARS), integrada por 15 investigadores internacionales, comenzó hace más de un año y ha analizado diferentes núcleos galácticos activos (AGN). La muestra CARS incluye, por definición, 40 galaxias cuya visión del agujero negro es directa. A estas galaxias, los astrónomos las denominan AGN de tipo 1. En cambio, si en la línea de visión hacia el agujero negro hay una gran cantidad de polvo, el AGN estará oscurecido, y se conocen como AGN de tipo 2. “El objetivo principal de la investigación es obtener una muestra de AGN de tipo 1 que sirva de referencia para futuras investigaciones”, comenta.
 
Para llevar a cabo este trabajo han contado con un explorador espectroscópico de largo alcance (MUSE VLT). Los resultados obtenidos con este instrumento han sido inesperados. Los datos obtenidos de la galaxia Mrk1018 mostraban un espectro de tipo 2, con líneas estrechas, en lugar de un tipo 1, con líneas anchas, como se había ido mostrando los últimos 30 años.
 
Aunque existen ejemplos de AGN que han cambiado de aspecto, éste es uno de los dos o tres casos en los que han podido ver un cambio total de aspecto, y el único en que se ha podido detectar el cambio en apenas unos años.  “No nos esperábamos encontrar un AGN en la muestra que cambiara de tipo 1 a tipo 2, pero la sorpresa fue aún mayor cuando, mirando en los archivos de datos, encontramos que ya había sufrido otro cambio a principios de los 80, de tipo 2 a tipo 1.”
 
 “Es un objeto peculiar. Hay tan pocos que, de hecho, este es el primero para el que se ha podido estudiar con tanto detalle el periodo de transición de AGN 1 a AGN 2”, señala Miguel Pérez Torres. “Además, nos brinda la oportunidad excepcional de seguir su evolución hasta que finalice su transformación completa en AGN de tipo 2”, añade. De hecho, los investigadores continúan realizando un seguimiento del objeto con diferentes instrumentos para estudiar en detalle la física de las zonas cercanas al agujero negro. 
 
El principal resultado obtenido del estudio de la galaxia Mrk1018 muestra claramente que la razón del cambio es, con casi total seguridad, intrínseca a la física de acrecimiento del agujero.  “Estamos convencidos de que la razón de esta brutal caída de brillo de Mrk1018 es debida a que el agujero negro absorbe mucho menos gas, por lo que no puede generar mucha luz. Es como si pasáramos de consumir 2000 kilocalorías diarias a 200. Nos veríamos obligados a estar languideciendo, tumbados en la cama, o nos moriríamos.” Este descubrimiento permitirá a los investigadores profundizar en el conocimiento de los núcleos activos de galaxias, y en particular de la física agujero negro o el disco de acrecimiento.
 
Además, Miguel Ángel Pérez Torres es un experto en supernovas, y en 2014 lideró un equipo internacional de investigadores que observaron la supernova 2014J con una red mundial de radiotelescopios. La supernova 2014J procede de la explosión de una estrella enana blanca. Pero estas estrellas, para poder explotar, necesitan de la presencia de otra estrella a la que succionan material. La principal conclusión de ese estudio fue que el escenario más plausible era el de que la estrella compañera era también otra enana blanca, no una estrella normal, como nuestro sol. Estos resultados se publicaron en la revista The Astrophysical Journal en 2014.