Científicos han encontrado lo que puede ser el objeto más brillante en el universo conocido: Un quásar gigantesco, creciendo a un ritmo sin precedentes mientras el agujero negro que lo impulsa crece tanto como un Sol por día, según un estudio reciente. En otras palabras, los científicos también descubrieron el agujero negro de crecimiento más rápido que existe.
Esta investigación, posible gracias al Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), fue liderada por el astrónomo Christian Wolf de la Universidad Nacional Australiana (ANU).
Los hallazgos de este estudio fueron publicados en la revista académica revisada por pares Nature Astronomy.
¿Un agujero negro brillante? ¿Qué es un quásar y por qué este es tan grande?
Los quásares son algunas de las cosas más brillantes que existen. Son alimentados por agujeros negros, que son enormes concentraciones de gravedad que no permiten que nada, ni siquiera la luz, escape, volviéndolos invisibles.
Esto puede parecer contradictorio, pero la astrofísica compleja tiende a ser bastante complicada.
Un cuásar es el núcleo de una galaxia que es especialmente brillante, y esa luminosidad es alimentada por el agujero negro supermasivo. Esto se debe a que mientras el agujero negro en sí mismo es invisible, el acto de consumir materia no lo es.
Los agujeros negros están rodeados por un disco de acreción, que está lleno de gas y minerales que termina devorando, creciendo a medida que todo lo que se acerca a él es destrozado. Todo el material en el disco crea fricción y estrés gravitacional a medida que cae hacia el horizonte de eventos, el punto de no retorno en el alcance del agujero negro. Toda esta fricción y estrés se traduce en energía.
Cabe destacar que no todos los agujeros negros supermasivos alimentan cuásares, por ejemplo, Sagitario A*, no lo hace. Hay varias razones por las cuales esto sucede, pero en última instancia se reduce a que no todas las galaxias tienen núcleos galácticos activos (AGN). Ciertos factores pueden desencadenar el comienzo de cuásares, siempre que haya suficiente materia en el disco de acreción. Un posible fenómeno que podría desencadenar esto es la fusión de galaxias, cuando diferentes galaxias se fusionan, empujando más materia hacia el agujero negro supermasivo.
Los científicos han sabido sobre la existencia de cuásares desde 1963, cuando los investigadores encontraron lo que pensaron que era una estrella brillante, solo para darse cuenta de que estaba tan lejos que debía tener alguna inmensa energía alimentándola.
En las décadas desde entonces, se sabe que existen alrededor de un millón de cuásares, aunque siguen siendo objeto de curiosidad científica.
Dicho esto, vamos a ver el cuásar que es el foco de este artículo.
Brilla como un cuásar: La luz más brillante en el cosmos
El cúmulo en cuestión fue identificado como J0529-4351, y en términos de brillo, literalmente supera a todo lo demás, siendo más de 500 billones de veces más brillante que el Sol.
¿Cómo es posible esto? La respuesta es el disco de acreción que alimenta al cúmulo, el cual se cree que tiene un diámetro de siete años luz.
Para ponerlo en perspectiva, eso sería como viajar desde el Sol hasta el planeta Neptuno 15,000 veces.
Pero todo esto plantea una gran pregunta: Si este es literalmente la cosa más brillante en existencia, ¿por qué apenas lo acabamos de descubrir?
Bueno, hay algunas razones.
Primero, está la distancia. J0529-4351 está tan lejos de la Tierra que habrían pasado más de 12 mil millones de años para que su luz llegara a los astrónomos.
En segundo lugar, técnicamente fue descubierto anteriormente. Según el coautor Christopher Onken, J0529-4351 era visible en imágenes del ESO desde 1980. Sin embargo, nadie sabía que era un cúmulo, pensando que era solo una estrella regular.
La razón de esto es que es sorprendentemente mucho más difícil encontrar un cúmulo de lo que uno pensaría.
Los conjuntos de datos son analizados por modelos de aprendizaje automático para filtrar información y identificar cuásares. Sin embargo, esto está limitado por los datos existentes. Los cuásares son evaluados en base a la métrica de cuásares conocidos previamente, por lo que cualquier cosa que no coincida con esos datos no sería identificada como tal.
Para decirlo de forma sencilla, este cuásar es mucho más brillante que otros cuásares, por lo que los modelos de aprendizaje automático de los astrónomos no pudieron reconocerlo como tal. En cambio, se pensó que era una estrella mucho más cercana a la Tierra.
No fue hasta 2023 que los científicos pudieron reconocerlo como un cuásar, y observaciones adicionales y recopilación de datos revelaron que era el cuásar más brillante jamás encontrado, así como el agujero negro de crecimiento más rápido.
Investigaciones adicionales profundizarán en este agujero negro para estudiar su crecimiento, ya que algunos de los muchos misterios del universo dependen de cómo se forman estos agujeros negros y galaxias. Estudios recientes incluso han cuestionado las creencias mantenidas durante mucho tiempo sobre su formación, indicando que es posible que los agujeros negros hayan existido mucho antes de lo que se creía anteriormente.
Según el investigador principal Wolf, sin embargo, hay otra razón por la que está buscando estudiar agujeros negros: "Personalmente, simplemente me gusta la persecución".