Un equipo de astrónomos que utilizó el Very Large Array (VLA) de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF) detectó un estallido extraordinario de emisión de radio, originado por un fenómeno cósmico inusual donde un agujero negro de masa intermedia destroza por completo a una estrella, revelando lo que parece ser el resplandor de un potente chorro que permaneció oculto porque no estaba orientado hacia la Tierra.
Observaciones inusuales de AT2019ijn
El evento, denominado AT2019ijn, apareció por primera vez como un brillante destello azul en sondeos ópticos (observaciones sistemáticas del cielo realizadas con telescopios de luz visible), alcanzando su brillo máximo en pocos días, para luego desvanecerse a un ritmo mucho más lento de lo que suele ocurrir en otros transientes similares. Cuando el equipo analizó las observaciones de radio, encontraron algo bastante inusual: en lugar de debilitarse, la emisión de radio siguió aumentando de intensidad durante casi dos años y alcanzó una luminosidad muy superior a la observada en explosiones estelares típicas en etapas similares, para luego disminuir su brillo lentamente durante al menos cuatro años.
El equipo concluyó que la explicación más probable es un evento de disrupción por marea, el cual es un fenómeno que ocurre cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro y la enorme fuerza gravitacional la desgarra.
En este caso, el rápido aumento del brillo óptico apunta a la presencia de un agujero negro de masa intermedia, una clase que se encuentra entre los agujeros negros de masa estelar que se forman tras el colapso de estrellas masivas, y los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias. Ha sido difícil encontrar estos objetos, por lo que los astrónomos han buscado nuevas formas de detectarlos.
AT2019ijn ofrece una de esas nuevas formas de detección: si un agujero negro de masa intermedia lanza un chorro que no apunta directamente hacia la Tierra, el fenómeno puede parecer sutil al inicio, sin embargo, con el paso del tiempo el chorro pierde velocidad y su resplandor posterior se expande, hasta que finalmente entra en nuestra línea de visión y la emisión de radio aumenta.
Ese brillo tardío es una de las características más llamativas del descubrimiento. A una frecuencia de 3 gigahercios (GHz), la señal de radio alcanzó una luminosidad 100 veces superior a la emisión registrada en los transientes ópticos azules rápidos o en supernovas observadas en etapas comparables.
Observaciones con múltiples instalaciones y modelado
Para armar el rompecabezas de este evento, el equipo combinó datos de sondeos ópticos con las observaciones obtenidas por el VLA de la NSF, incluido el Very Large Array Sky Survey, además de mediciones adicionales del radiotelescopio ASKAP en Australia y del renovado Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) en India.
Esta amplia cobertura de radio permitió rastrear cómo la señal fue cambiando a lo largo del tiempo y a la vez poner a prueba distintos modelos para el flujo de materia en expansión impulsado por un evento de disrupción por marea. Los modelos indican que la emisión de radio proviene de material que se desplazaba a una fracción de la velocidad de la luz significativa. La mejor explicación para estos datos es la existencia de un chorro relativista estrecho observado desde un ángulo muy lateral, en lugar de verlo de frente. Eso explicaría por qué el destello de radio apareció tan tarde.
Importancia científica
Este descubrimiento es especialmente importante porque amplía las herramientas con las que los astrónomos pueden buscar agujeros negros ocultos y los extremos chorros que producen. Además, sugiere que algunos transientes ópticos inusuales podrían pertenecer a una familia mucho más amplia de fenómenos impulsados por agujeros negros, pero que han pasado desapercibidos porque sus máximos de emisión de radio ocurren mucho después del destello inicial.
A medida que los nuevos sondeos observen repetidamente el cielo, tanto en luz visible como en radio, el equipo espera descubrir más eventos como AT2019ijn. Cada nueva detección ayudará a comprender mejor cómo se forman los agujeros negros de masa intermedia, con qué frecuencia destruyen estrellas y bajo qué condiciones producen potentes chorros relativistas.
Información adicional
El artículo científico es de acceso abierto y lleva el título «AT2019ijn: A fast rising, Slow-decaying Blue Optical Transient with Exceptionally Bright Radio Emission» y fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.
La lista completa de autores es Hucheng Ding, Xinwen Shu, Luming Sun, Liangduan Liu, Lei Yang, Yunwei Yu, Xueguang Zhang, Ying Gu, Fangkun Peng y Fabao Zhang.
Este artículo se basa en un comunicado de prensa del Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO) y fue traducido originalmente por Sofía Acevedo. El Observatorio Radio Astronómico Nacional de los Estados Unidos y el Observatorio Green Bank son instalaciones importantes de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, operadas bajo un acuerdo de cooperación por Associated Universities, Inc.
