¡Despertando con una explosión! Un agujero negro despierta tras 100 millones de años de inactividad
Un agujero negro supermasivo que había estado inactivo durante 100 millones de años despertó en una enérgica explosión que impresionó a los astrónomos.
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Un agujero negro supermasivo se considera activo cuando la acreción se produce a un ritmo elevado. Este proceso hace que el disco de acreción que lo rodea brille y, en algunos casos, incluso más que la galaxia.
En muchos casos, los campos magnéticos presentes en el disco de acreción son responsables de la formación de chorros relativistas perpendiculares al disco. Además, se produce la emisión de vientos que interactúan con el medio interestelar de la galaxia y regulan la formación estelar y la evolución galáctica.
Esta actividad depende de la cantidad de material en las proximidades del agujero negro que cae hacia el horizonte de sucesos. Cuando el suministro de materia disminuye o se interrumpe, el agujero negro entra en un estado de baja actividad.
En esta fase, la tasa de acreción es extremadamente baja y la emisión electromagnética disminuye, lo que dificulta la detección del objeto. Actualmente, el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea se considera prácticamente inactivo por esta razón.
Los agujeros negros pueden permanecer inactivos durante decenas o cientos de millones de años hasta que algún proceso impulsa una corriente de material hacia el centro galáctico. Recientemente, los astrónomos identificaron un caso extremo de este comportamiento en el agujero negro supermasivo J1007+3540. Según nuevas observaciones, el agujero negro parece haber despertado tras unos 100 millones de años de inactividad.
El objeto parece haber entrado abruptamente en un régimen de intensa acreción, produciendo una explosión energética comparable a la de los núcleos galácticos activos (AGN).
Agujeros negros supermasivos
Los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias y se activan cuando comienzan a acrecionar gas y polvo cercanos. Este material comienza a girar en espiral hacia el agujero negro y forma un disco de acreción calentado a temperaturas extremas, emitiendo radiación.
En muchos casos, la interacción entre el plasma del disco y los campos magnéticos produce chorros relativistas, que pueden extenderse miles o incluso millones de años luz. Además de los chorros relativistas, el proceso de acreción también puede producir vientos de alta velocidad que transportan una gran cantidad de energía y momento fuera del núcleo galáctico.
Al inyectar energía en el gas interestelar y el halo galáctico, el agujero negro puede calentar el gas frío necesario para la formación de nuevas estrellas. Este proceso regula el crecimiento de la galaxia a lo largo del tiempo y la tasa de formación estelar. Esta retroalimentación ayuda a explicar las correlaciones observadas entre la masa del agujero negro supermasivo y las propiedades de la galaxia anfitriona.
¿Cómo se inactivan los agujeros negros?
Cuando el material que rodea al agujero negro disminuye o se agota, el agujero negro supermasivo puede entrar en un estado de inactividad. En ausencia de suministro de gas, polvo o estrellas, el disco de acreción no se forma o se debilita extremadamente, lo que provoca que la emisión electromagnética sea débil. Este estado puede persistir durante decenas o cientos de millones de años.
El agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A* (Sgr A*), es un ejemplo de un agujero negro prácticamente inactivo. Sgr A* exhibe una tasa de acreción extremadamente baja, emitiendo únicamente radiación débil en radio, infrarrojo y rayos X, con algunas llamaradas energéticas esporádicas y de corta duración. La escasez de gas denso en sus inmediaciones impide la formación de un disco de acreción energético similar a la actividad de otros agujeros negros.
J1007+3540
Recientemente, astrónomos realizaron observaciones de radio y descubrieron que un agujero negro supermasivo parece haber despertado tras 100 millones de años de inactividad. El agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia J1007+3540 parece haber emitido chorros relativistas tras un largo período de inactividad.
Las imágenes muestran un chorro compacto y brillante que indica un nuevo episodio de acreción y eyección de plasma. Alrededor de este chorro reciente se encuentra plasma antiguo, lo que indica diferentes ciclos de actividad.
El entorno extremo del cúmulo de galaxias donde se encuentra J1007+3540 influye en esta reactivación observada. El medio intergaláctico está compuesto de gas caliente y denso que interactúa con los chorros emitidos por las galaxias.
Esta interacción entre el chorro y el cúmulo provoca que el chorro se doble y se distorsione. Este descubrimiento ayuda a comprender cómo se produce el proceso de emisión de energía dentro del cúmulo y cómo se redistribuye esta energía.
¿Por qué es importante?
Estudiar los agujeros negros supermasivos que reanudan su actividad tras largos periodos de inactividad es fundamental para comprender el ciclo de actividad. Sistemas como J1007+3540 aportan evidencia de que la acreción y la producción de chorros no son procesos continuos, sino procesos que ocurren en ciclos que pueden durar decenas o cientos de millones de años.
Además, ayudan a cuantificar la frecuencia con la que los agujeros negros alternan entre estados activos e inactivos.
La interacción entre los chorros y el gas caliente de los cúmulos revela cómo las explosiones sucesivas pueden alterar la morfología de las galaxias, redistribuir la energía e influir en la termodinámica del entorno.
Esto indica que la evolución galáctica es un proceso dinámico con algunos episodios violentos en lugar de un crecimiento uniforme. Observaciones como la de J1007+3540 ayudan a comprender incluso el proceso dentro de la Vía Láctea, que contiene un agujero negro inactivo.
Referencia de la noticia
Probing AGN duty cycle and cluster-driven morphology in a giant episodic radio galaxy MNRAS, Kumari et al. 2026