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Científicos han observado la emisión de rayos X del quásar más luminoso visto en los últimos 9.000 millones de años de historia cósmica, conocido como J1144.
La nueva perspectiva arroja luz sobre el funcionamiento interno de los quásares y cómo interactúan con su entorno. La investigación se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Alojada por una galaxia a 9.600 millones de años luz de la Tierra, entre las constelaciones de Centauro e Hidra, J1144 es extremadamente poderosa y brilla 100.000.000 millones de veces más que el sol. J1144 está mucho más cerca de la Tierra que otras fuentes de la misma luminosidad, lo que permite a los astrónomos obtener información sobre el agujero negro que alimenta el cuásar y el entorno que lo rodea.
El estudio fue dirigido por el Dr. Elias Kammoun, investigador postdoctoral en el Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología (IRAP), y Zsofi Igo, doctorando en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE).
Los quásares se encuentran entre los objetos más brillantes y distantes del universo conocido, alimentados por la caída de gas en un agujero negro supermasivo. Pueden describirse como núcleos galácticos activos (AGN) de muy alta luminosidad que emiten grandes cantidades de radiación electromagnética observable en longitudes de onda de radio, infrarrojo, visible, ultravioleta y rayos X. J1144 fue observado inicialmente en longitudes de onda visibles en 2022 por SkyMapper Southern Survey (SMSS).
Para este estudio, los investigadores combinaron observaciones de varios observatorios espaciales: el instrumento eROSITA a bordo del observatorio Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG), el observatorio ESA XMM-Newton, el Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) de la NASA y el observatorio Neil Gehrels de la NASA.
El equipo utilizó los datos de los cuatro observatorios para medir la temperatura de los rayos X emitidos por el quásar. Descubrieron que esta temperatura ronda los 350 millones de Kelvin, más de 60 000 veces la temperatura en la superficie del sol. El equipo también encontró que la masa del agujero negro en el centro del quásar es alrededor de 10 mil millones de veces la masa del sol, y la tasa a la que crece es del orden de 100 masas solares por año.
La luz de rayos X de esta fuente varió en una escala de tiempo de unos pocos días, lo que no suele verse en quásares con agujeros negros tan grandes como el que reside en J1144. La escala de tiempo típica de variabilidad para un agujero negro de este tamaño sería del orden de meses o incluso años. Las observaciones también mostraron que, si bien el agujero negro se traga una parte del gas, parte del gas se expulsa en forma de vientos extremadamente poderosos, inyectando grandes cantidades de energía en la galaxia anfitriona.
El Dr. Kammoun, autor principal del artículo, dice: “Nos sorprendió mucho que ningún observatorio de rayos X anterior haya observado esta fuente a pesar de su poder extremo”.
Agrega en un comunicado: “Los quásares similares generalmente se encuentran a distancias mucho más grandes, por lo que parecen mucho más débiles, y los vemos como eran cuando el Universo tenía solo 2-3 mil millones de años. J1144 es una fuente muy rara, ya que es muy luminosa y mucho más cerca de la Tierra (¡aunque todavía a una gran distancia!), lo que nos da una visión única de cómo se ven estos poderosos quásares”.
“En junio de este año comenzará una nueva campaña de monitoreo de esta fuente, que puede revelar más sorpresas de esta fuente única”.
