El más brillante y de más rápido crecimiento: los astrónomos identifican un cuásar que bate récords

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La imagen de este artista muestra el cuásar J059-4351, que batió récords, el núcleo brillante de una galaxia distante impulsado por un agujero negro supermasivo. Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile, se descubrió que este cuásar es el objeto más brillante conocido en el universo hasta la fecha. El agujero negro supermasivo, visto aquí absorbiendo la materia circundante, tiene una masa de 17 mil millones de veces la masa del Sol y está creciendo en masa en el equivalente a otro Sol cada día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento jamás visto. Crédito: iso/m. Kornmesser

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La imagen de este artista muestra el cuásar J059-4351, que batió récords, el núcleo brillante de una galaxia distante impulsado por un agujero negro supermasivo. Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile, se descubrió que este cuásar es el objeto más brillante conocido en el universo hasta la fecha. El agujero negro supermasivo, visto aquí absorbiendo la materia circundante, tiene una masa de 17 mil millones de veces la masa del Sol y está creciendo en masa en el equivalente a otro Sol cada día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento jamás visto. Crédito: iso/m. Kornmesser

Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), los astrónomos han identificado un cuásar brillante y han descubierto que no sólo es el más brillante de su tipo, sino también el objeto más brillante jamás observado. Los cuásares son los núcleos brillantes de galaxias distantes y los agujeros negros supermasivos los alimentan.

El agujero negro de este quásar que bate récords está creciendo en masa a una tasa equivalente a un sol por día, lo que lo convierte en el agujero negro de más rápido crecimiento hasta la fecha.

Los agujeros negros que alimentan los quásares recolectan materia de su entorno en un proceso energético que emite enormes cantidades de luz. Tanto es así que los quásares se encuentran entre los objetos más brillantes de nuestro cielo, lo que significa que incluso los objetos distantes pueden verse desde la Tierra. En general, los quásares más brillantes indican agujeros negros supermasivos de crecimiento más rápido.

«Hemos descubierto el agujero negro de más rápido crecimiento conocido hasta ahora», afirma el astrónomo Christian Wolff. «Tiene una masa de 17 mil millones de soles y devora poco más de un sol al día, lo que lo convierte en el objeto más brillante del universo conocido». en la Universidad Nacional Australiana (ANU) y autor principal del estudio publicado astronomía de la naturaleza. El cuásar, llamado J0529-4351, está tan lejos de la Tierra que su luz tarda más de 12 mil millones de años en llegar hasta nosotros.

Este vídeo nos lleva en un viaje desde nuestra galaxia, la Vía Láctea, en lo alto del cielo hasta el cuásar J0529-4351, el núcleo brillante de una galaxia distante, en dirección a la constelación de Pictor. Crédito: iso/n. Reisinger (skysurvey.org)/Digital Sky Survey 2/Dark Energy Survey/M. Kornmesser. Música: Electrónica Astral

El material atraído hacia este agujero negro en forma de disco emite tanta energía que J0529-4351 es más de 500 billones de veces más luminoso que el Sol. «Toda esta luz proviene de un disco de acreción caliente de unos siete años luz de diámetro, y este debe ser el disco de acreción más grande del universo», dice un doctorado de la Universidad Nacional de Australia. Estudiante y coautor Samuel Lay. Siete años luz son aproximadamente 15.000 veces la distancia entre el Sol y la órbita de Neptuno.

Sorprendentemente, este cuásar que batió récords estaba escondido a plena vista. «Es sorprendente que haya permanecido desconocido hasta hoy, cuando ya conocemos alrededor de un millón de quásares menos impresionantes. Nos ha estado mirando a la cara hasta ahora», dice el coautor Christopher Onken, astrónomo de la Universidad Nacional de Australia. Añadió que este objeto apareció en imágenes del estudio Schmidt Southern Sky Survey de ESO que datan de 1980, pero no fue identificado como un cuásar hasta décadas después.

Encontrar cuásares requiere datos de observación precisos de grandes áreas del cielo. Los conjuntos de datos resultantes son tan grandes que los investigadores suelen utilizar modelos de aprendizaje automático para analizarlos y distinguir los cuásares de otros objetos celestes.

Sin embargo, estos modelos se entrenan con datos existentes, lo que limita a los candidatos potenciales a cosas similares a las que ya se conocen. Si el nuevo cuásar es más brillante que cualquier otra estrella observada anteriormente, el programa podría rechazarlo y clasificarlo como una estrella no muy lejos de la Tierra.

Crédito: Esso

El análisis automatizado de datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea pasó a J0529-4351 por ser demasiado brillante para ser considerado un cuásar, lo que sugiere que es una estrella. Los investigadores lo identificaron como un quásar distante el año pasado utilizando observaciones del telescopio ANU de 2,3 metros en el Observatorio Siding Spring en Australia.

Sin embargo, descubrir que se trata del quásar más brillante jamás registrado requeriría un telescopio más grande y mediciones con un instrumento más preciso. El espectrómetro X-shooter del VLT del Observatorio Europeo Austral en el desierto de Atacama de Chile proporcionó datos importantes.

El agujero negro de más rápido crecimiento jamás visto será un objetivo ideal para la actualización GRAVITY+ del interferómetro VLT (VLTI) del Observatorio Europeo Austral, que está diseñado para medir con precisión la masa de los agujeros negros, incluidos los que están lejos de la Tierra. Además, el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) del Observatorio Europeo Austral, un telescopio de 39 metros en construcción en el desierto de Atacama de Chile, hará más factible la identificación y caracterización de estos objetos esquivos.

Esta imagen muestra la región del cielo en la que se encuentra el cuásar J0529-4351, que batió récords. Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile, se descubrió que este cuásar es el objeto más brillante conocido en el universo hasta la fecha. Esta imagen fue creada a partir de imágenes que forman parte de Digitized Sky Survey 2, mientras que el recuadro muestra la ubicación del cuásar en una imagen de Dark Energy Survey. Crédito: ESO/Digital Sky Survey 2/Dark Energy Survey

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Esta imagen muestra la región del cielo en la que se encuentra el cuásar J0529-4351, que batió récords. Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile, se descubrió que este cuásar es el objeto más brillante conocido en el universo hasta la fecha. Esta imagen fue creada a partir de imágenes que forman parte de Digitized Sky Survey 2, mientras que el recuadro muestra la ubicación del cuásar en una imagen de Dark Energy Survey. Crédito: ESO/Digital Sky Survey 2/Dark Energy Survey

Encontrar y estudiar agujeros negros supermasivos podría arrojar luz sobre algunos misterios del universo primitivo, incluido cómo se formaron y coevolucionaron con sus galaxias anfitrionas. Pero esa no es la única razón por la que Wolf los busca. «Personalmente, me gusta la persecución», dice. “Durante unos minutos al día, me siento como un niño otra vez, jugando a la búsqueda del tesoro y poniendo sobre la mesa todo lo que he aprendido desde entonces”.

más información:
Christian Wolff, acumulación diaria de masa solar por un agujero negro con una masa de 17 mil millones de masas solares, astronomía de la naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02195-x. www.nature.com/articles/s41550-024-02195-x

Información de la revista:
astronomía de la naturaleza


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