Un equipo de astrónomos dirigido por Yale ha identificado un cuásar intensamente brillante y débil que puede ayudar a explicar cómo algunos objetos en el universo primitivo crecieron a ritmos muy acelerados.
El descubrimiento, anunciado el 14 de enero en la Reunión de Invierno de la Sociedad Astronómica Estadounidense, es el objeto más distante jamás detectado por el Telescopio Espacial de Rayos X NuSTAR (que se lanzó en 2012) y se erige como uno de los quásares más “variables” hasta la fecha. . identificado
“En este trabajo, descubrimos que este cuásar podría ser un agujero negro supermasivo con un chorro dirigido hacia la Tierra, y que lo vemos en los primeros mil millones de años del universo”, dijo la becaria postdoctoral Lia Marcotuli. en astrofísica en Yale y autor principal de un nuevo estudio publicado el 14 de enero Cartas de revistas astrofísicas.
Los cuásares se encuentran entre los objetos más antiguos y brillantes del universo. Formados a partir de núcleos galácticos activos (AGN), la región en el centro de una galaxia donde un agujero negro atrae materia, los quásares emiten radiación electromagnética que se puede ver en radio, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y gamma. rayos. longitud de onda de la luz. Esta “visibilidad” convierte a los quásares en un sustituto útil para intentar comprender la formación y evolución del cosmos.
Por ejemplo, los astrónomos recurren a los quásares para estudiar la reionización, el momento menos de mil millones de años después del Big Bang en el que los átomos de hidrógeno eléctricamente neutros se cargaron y la primera generación de estrellas iluminó el universo.
“Se cree que la era de la recombinación es el fin de la era oscura del universo”, dijo Thomas Connor, astrónomo del Centro de rayos X Chandra y coautor del estudio. “La línea de tiempo precisa y la clase de fuente responsable de la reionización siguen siendo controvertidas, y los agujeros negros activamente supermasivos son uno de los culpables propuestos”.
Para el estudio, los investigadores compararon las observaciones de NuSTAR del quásar distante, designado J1429+5447, con observaciones no relacionadas realizadas cuatro meses antes por el telescopio de rayos X Chandra. Los investigadores descubrieron que la emisión de rayos X del cuásar se duplicó en un período de tiempo muy corto (debido a efectos relativistas, cuatro meses en la Tierra equivalían a sólo dos semanas para un cuásar).
“Este nivel de variabilidad de los rayos X, en términos de intensidad y velocidad, es extremo”, afirmó Meg Urie, profesora Israel Munson de Física y Astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias de Yale y coautora del estudio. “Es casi seguro que esto se explica por un chorro que apunta hacia nosotros: un cono en el que las partículas son transportadas a un millón de años luz de distancia de un agujero negro supermasivo concéntrico. Debido a que el chorro se mueve casi a la velocidad de la luz, el efecto de Einstein se acelera y amplía la variabilidad de la teoría de la relatividad especial.”
Los investigadores dicen que sus resultados proporcionan información importante y muy necesaria para los astrónomos que estudian el renacimiento. También podría señalar a los astrónomos otros candidatos a agujeros negros supermasivos en el universo temprano.
“Encontrar más agujeros negros supermasivos que potencialmente alberguen chorros plantea la pregunta de cómo estos agujeros negros se hicieron tan grandes en tan poco tiempo y cuál podría ser la conexión con los procesos de activación de los chorros”, dijo Marcotuli.
La NASA apoyó la investigación.