Los telescopios espaciales Swift y NuSTAR de la NASA han captado un agujero negro supermasivo en medio de una erupción gigante de luz de rayos X. Esta observación sin precedente ayuda a los astrónomos a abordar cómo se forman estos destellos. Los resultados sugieren que los agujeros negros supermasivos envían haces de rayos X cuando sus coronas —fuentes de partículas extremadamente energéticas— salen disparadas lejos de los agujeros negros.

«Esta es la primera vez que hemos sido capaces de vincular la eyección de la corona con un resplandor», dijo Dan Wilkins, de la Universidad de Saint Mary en Halifax, Canadá, autor principal de un nuevo estudio, que aparece en Monthy Notices of the Royal Astronomical Society. «Esto nos ayudará a entender cómo los agujeros negros supermasivos alimentan algunos de los objetos más brillantes del universo».

Los agujeros negros supermasivos no emiten ninguna luz por sí mismos, pero a menudo están rodeados por discos de material caliente, brillante. La gravedad de un agujero negro arrastra remolinos de gas hacia él, calentando este material y haciendo que brille con diferentes tipos de luz. Otra fuente de radiación cerca de un agujero negro es la corona. Las coronas se componen de partículas altamente energéticas que generan luz de rayos X, pero los detalles acerca de su apariencia y cómo se forman, no están claros, informa el Jet Propulsion Laboratory en un comunicado.

Los astrónomos piensan que las coronas tienen una de dos configuraciones posibles. El modelo «farola» dice que son fuentes compactas de luz, similar a las bombillas, que se emplazan encima y por debajo del agujero negro, a lo largo de su eje de rotación. El otro modelo propone que las coronas se extienden de forma más difusa, ya sea como una nube grande alrededor del agujero negro, o como un «sándwich» que envuelve el disco circundante de material como rebanadas de pan. De hecho, es posible que las coronas cambien entre ambas configuraciones, farola y sándwich.

Los nuevos datos apoyan el modelo farola. Las observaciones comenzaron cuando Swift, que busca en el cielo estallidos cósmicos de rayos X y rayos gamma, captó una gran llamarada procedente del agujero negro supermasivo llamado Markarian 335, o Mrk 335, que se encuentra 324 millones de años luz de distancia en la dirección de la constelación de Pegaso. Este agujero negro supermasivo, que se encuentra en el centro de una galaxia, una vez fue una de las fuentes de rayos X más brillantes del cielo.

«Algo muy extraño sucedió en 2007, cuando Mrk 335 se desvaneció en un factor de 30. Lo que hemos encontrado es que continúa en erupción de llamaradas, pero no ha alcanzado los niveles de brillo y estabilidad vistos antes», dijo Luigi Gallo, el investigador principal para el proyecto de la Universidad de Saint Mary.

En septiembre de 2014, Swift captó una gran llamarada en Mrk 335. Ocho días más tarde, NuSTAR fijó sus ojos de rayos X en el objetivo, para ser testigo del final del evento. Después de un examen cuidadoso de los datos, los astrónomos se dieron cuenta de que estaban viendo la expulsión, y el eventual colapso de la corona del agujero negro.

«La naturaleza de la fuente de energía de los rayos X que llamamos la corona es un misterio, pero ahora con la capacidad de ver cambios dramáticos como éste, estamos recibiendo pistas sobre su tamaño y estructura», dijo Fiona Harrison, investigadora principal del NuSTAR en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, quien no participó en el estudio.