Detectan un agujero negro supermasivo con un crecimiento fuera de lo previsto

Un equipo internacional de astrónomos ha identificado un agujero negro supermasivo que está creciendo a un ritmo extraordinario mientras emite intensos rayos X y ondas de radio, una combinación poco común que contradice las teorías actuales sobre cómo estos objetos extremos acumulan masa y evolucionan a lo largo del tiempo.

Los agujeros negros supermasivos, con masas que van desde millones hasta miles de millones de veces la del Sol, se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias conocidas y desempeñan un papel clave en su evolución.

Su crecimiento se produce cuando el gas circundante cae hacia ellos formando un disco de acreción. A medida que el gas se aproxima al agujero negro, se calienta de forma extrema y puede alimentar una región compacta de plasma conocida como corona, responsable de la emisión de rayos X. En algunos sistemas, parte de este material también se canaliza en forma de chorros que emiten con fuerza en longitudes de onda de radio.

Este proceso, sin embargo, no puede acelerarse indefinidamente, ya que está regulado por límites físicos fundamentales.

Uno de esos límites es el llamado límite de Eddington, que marca la velocidad máxima a la que el gas puede caer hacia un agujero negro antes de que la radiación generada por el propio material empuje el gas hacia fuera y frene la acreción. En los modelos teóricos actuales, cuando este límite se supera, el flujo de gas se vuelve inestable y la emisión intensa de rayos X y radio debería debilitarse o desaparecer.

Las observaciones realizadas con el Telescopio Subaru revelaron que este agujero negro, que existió cuando el universo tenía menos de 1.500 millones de años, está acumulando materia a una velocidad unas trece veces superior al límite de Eddington, un ritmo de crecimiento extremadamente alto incluso para estándares cósmicos.

Lo más sorprendente es que, pese a esta acreción extrema, el sistema sigue mostrando una brillante corona de rayos X y una potente emisión de radio, algo que los modelos actuales no consiguen explicar y que sugiere que los procesos físicos implicados en la acreción super-Eddington son más complejos de lo que se pensaba.

Los investigadores creen que el objeto podría encontrarse en una breve fase de transición, desencadenada por una entrada repentina de gas que impulsó el crecimiento acelerado mientras las estructuras emisoras de alta energía permanecieron activas durante un tiempo limitado, antes de que el sistema evolucione hacia un estado más estable.

El hallazgo ofrece una visión poco común del crecimiento de los agujeros negros en el universo temprano y obliga a revisar los modelos teóricos que describen cómo se formaron y evolucionaron los primeros gigantes cósmicos.

Fuente: IOPscience