Un grupo de investigadores, liderado por las astrónomas Paula Sánchez-Sáez y Paulina Lira, del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, logró determinar que la luz que emite un agujero al "alimentarse" está determinada por la cantidad de metaria que come, lo que ha sido publicado en la última edición de la revista The Astrophysical Journal.
“La luz que emite el material que está cayendo en el agujero negro (su brillo) cambia mucho en el tiempo, sin un patrón estable. Si bien sabemos que éste varía aún no hemos logrado determinar la razón", señala Paula Sánchez, autora principal de la investigación.
Si uno observa otros objetos, como estrellas o galaxias con agujeros negros que no estén fagocitando, su brillo es constante en el tiempo, pero si miramos galaxias con agujeros negros que sí estén fagocitando (Núcleos Activos de Galaxia) su brillo sube y baja sin un patrón claro. "En este estudio, tratamos de dar respuesta a la pregunta de cómo se conecta la variabilidad de éstos con las propiedades físicas del agujero negro súper masivo. El resultado fue que, contrario a lo que se creía, la única propiedad física importante para explicar la amplitud de la variabilidad es la tasa de acreción”, explica la investigadora.
Golosos y mañosos
El estudio determinó que hay sólo una propiedad física que podría predecir la variabilidad de estos objetos: la tasa de acreción. “Esto no es otra cosa que cuándo el agujero negro está tragando material, y dependiendo de la cantidad, variará la luz emitida en el proceso. Y lo que detectamos es que mientras menos tragan, más varía", explica Paulina Lira, co-autora del trabajo y académica del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile e investigadora del Centro Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines CATA.
Para Sánchez-Sáez, quien actualmente cursa el Doctorado en Ciencias mención en Astronomía FCFM de la Universidad de Chile, la importancia de este hallazgo radica en que entrega nuevos datos sobre cuál es el mecanismo físico detrás de dicha variación. “Los resultados obtenidos desafían el antiguo paradigma que indica que la amplitud de la variabilidad de los agujeros negros dependía principalmente de su luminosidad. Esto se pensaba porque medir la masa de los agujeros negros no siempre es posible, pero nosotros pudimos medir estas propiedades físicas para una muestra del orden de 2000 objetos. Además, pudimos obtener curvas de luz de muy buena calidad para un número grande de objetos, lo que nos permitió estudiar la variabilidad de cada uno de forma independiente, cosa que antes no era posible. Así, pudimos establecer que el factor que determina la amplitud de la variabilidad es la tasa de acreción”, asegura.
El estudio The QUEST-La Silla AGN variability survey fue realizado entre los años 2010 y 2015, y que consistió en tomar imágenes de cinco campos extragalácticos, utilizando la cámara de amplio campo QUEST, instalada en el telescopio ESO-Schmidt en el observatorio La Silla. También se usaron datos espectrales públicos del "The Sloan Digital Sky Survey” o SDSS.
En un futuro, la investigación buscará estudiar la escala de tiempo de variabilidad de estos Núcleos Activos de Galaxia. “Para medir esta propiedad de forma precisa necesitamos tener curvas de luz con coberturas de más de 10 años. Por lo que deberemos esperar a que instrumentos futuros como el Large Synoptic Survey Telescope (LSST) nos aporten más datos fotométricos, y así poder combinarlos con nuestros datos para extender nuestras curvas de luz a un orden de 20 años”, explica Sánchez-Sáez.
Además de Paulina Lira, participó Luis Ho, académico del Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics (KIAA), de la Universidad de Pekín; Julián Mejía-Restrepo, del Observatorio Europeo Austral (ESO); Patricia Arévalo, académica del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso; Minjin Kim, profesor del Korea Astronomy and Space Science Institute y del Department of Astronomy and Atmospheric Sciences, Kyungpook National University; Regis Cartier, investigador del Cerro Tololo Inter-American Observatory, National Optical Astronomy Observatory; y Paolo Coppi, académico del Yale Center for Astronomy and Astrophysics.
