Hace cuatro años, cuando un intenso destello de luz llegó a la Tierra desde una galaxia lejana, los científicos quedaron desconcertados. El fenómeno, nombrado AT 2021hdr, fue inicialmente interpretado como una supernova, el colapso explosivo de una estrella al final de su vida, pero los científicos acaban de descubrir que fue algo más masivo.
El baile cósmico de dos agujeros negros en una nube cósmica genera ráfagas de luz
Desde su avistamiento en 2021 su peculiaridad atrajo la atención de los astrónomos, ahora, también del sistema de inteligencia artificial ALeRCE, que monitorea eventos cósmicos inusuales. Fue gracias a este sistema que un grupo de investigadores logró notar algunos detalles únicos que les dejaría en claro que este estallido no se trataba de una supernova común.
Conforme pasaron los meses, los científicos detectaron nuevos estallidos en la misma zona, que parecían repetirse cada 60 a 90 días. Esta periodicidad descartó la posibilidad de una supernova convencional, ya que estas explosiones no suelen repetirse en intervalos regulares.
Al investigar más a fondo, una de las primeras hipótesis fue que podría tratarse de un evento de disrupción de marea (TDE). En estos eventos, una estrella es destrozada por la intensa gravedad de un agujero negro cercano, lo cual puede producir ráfagas de luz a medida que los restos de la estrella son devorados. Sin embargo, un TDE no suele generar un patrón constante de explosiones, lo que llevó al equipo a explorar otras posibilidades.
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Una teoría alternativa era que AT 2021hdr estaba siendo causado por dos agujeros negros supermasivos en órbita, un sistema binario de agujeros negros, interactuando con una nube de gas interestelar que se encuentra en su camino. En este caso, en lugar de consumir la nube en un solo acto, los dos agujeros negros estarían generando explosiones periódicas de energía a medida que se mueven y “remueven” el gas de la nube. Después de más observaciones, los astrónomos captaron oscilaciones en la luz ultravioleta y rayos X, que coincidían con el ritmo de los estallidos registrados anteriormente, reforzando esta hipótesis.
Para validar esta idea, se realizaron diferentes simulaciones por computadora, las cuales mostraron que el movimiento de un sistema binario de agujeros negros dentro de una nube de gas podría generar los estallidos periódicos que se estaban observando. De acuerdo con las estimaciones, estos agujeros negros poseen una masa combinada de aproximadamente 40 millones de soles y completan una órbita cada 130 días. Sin la presencia de la nube de gas, estos agujeros negros habrían permanecido ocultos a nuestra vista, pero las interacciones periódicas permitieron a los científicos identificar el sistema.
Aunque la fusión de estos agujeros negros probablemente no ocurrirá hasta dentro de unos 70,000 años, su cercanía y su comportamiento periódico ofrecen una oportunidad invaluable para estudiar la dinámica de los sistemas binarios de agujeros negros. Además, estas observaciones ayudan a entender cómo estos fenómenos influyen en la estructura y evolución de sus galaxias de origen. El equipo de investigación planea continuar con la observación de AT 2021hdr para obtener más información y mejorar el modelo teórico de estos eventos.