Un giro espontáneo del campo magnético de un agujero negro habría provocado un «enigmático estallido» de una galaxia, revela un estudio

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Se trata de la galaxia 1ES 1927+654, situada a 236 millones de años luz de distancia de nuestro planeta

NASA
200 años de salir adelante con optimismo

Un «raro y enigmático» estallido de una galaxia denominada 1ES 1927+654 y ubicada a 236 millones de años luz de la Tierra podría haber sido provocado por una inversión magnética, un giro espontáneo del campo magnético que rodea su agujero negro central, según informó este jueves la NASA en un comunicado.

Un equipo de científicos dirigido por Sibasish Laha, investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la agencia espacial de EE.UU., relacionó las inusuales características de la erupción con los cambios en el entorno del agujero negro que probablemente se desencadenarían como consecuencia de un cambio magnético de este tipo.

«Se han visto cambios rápidos en la luz visible y ultravioleta en unas pocas decenas de galaxias similares a esta», detalló Laha, uno de los autores del estudio, que fue aceptado para su publicación en la revista The Astrophysical Journal. «Pero este evento marca la primera vez que hemos visto que los rayos X desaparecen por completo mientras que las otras longitudes de onda se iluminan», añadió.

¿Cómo se realizó el descubrimiento?

A principios de marzo de 2018, un programa automatizado para buscar nuevas supernovas, llamado All-Sky Automated Survey for Supernovae, alertó a los astrónomos de que la galaxia 1ES 1927+654 había brillado casi 100 veces en luz visible. Una búsqueda de detecciones anteriores por parte del Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS, por sus siglas en inglés), financiado por la NASA, mostró que la erupción había comenzado meses antes, a finales de 2017.

Cuando el observatorio espacial Neil Gehrels Swift de la agencia espacial estadounidense examinó por primera vez la galaxia en mayo de 2018, su emisión ultravioleta se había multiplicado por 12, pero disminuía constantemente, lo que indicaba un pico anterior no observado. Luego, en junio, la emisión de rayos X de mayor energía de la galaxia desapareció. «Fue muy emocionante profundizar en el extraño episodio explosivo de esta galaxia y tratar de entender los posibles procesos físicos en juego», señaló José Acosta-Pulido, coautor del estudio del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en España.

La mayoría de las grandes galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, albergan un agujero negro supermasivo que pesa entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol. Cuando la materia cae hacia uno de ellos, primero se acumula en una vasta estructura aplanada llamada disco de acreción. A medida que el material se arremolina lentamente hacia el interior, se calienta y emite luz visible, ultravioleta y de rayos X de baja energía. Cerca del agujero negro, una nube de partículas extremadamente calientes —llamada corona— produce rayos X de mayor energía. El brillo de estas emisiones depende de la cantidad de material que fluye hacia el agujero negro, explica la NASA.

«Una interpretación inicial de la erupción sugirió que había sido provocada por una estrella que pasó tan cerca del agujero negro que fue destrozada, interrumpiendo el flujo de gas», señaló Josefa Becerra González, también del IAC. «Hemos mostrado que un evento como ese se desvanecería más rápidamente que este estallido», agregó.

La singular desaparición de la emisión de rayos X proporcionó a los astrónomos una importante pista. Sospecharon que el campo magnético del agujero negro crea y mantiene la corona, por lo que cualquier cambio magnético podría afectar a sus propiedades en rayos X. «Una inversión magnética, donde el polo norte se convierte en sur y viceversa, parece coincidir mejor con las observaciones», apuntó Mitchell Begelman, profesor de la Universidad de Colorado Boulder, quien junto con sus colegas desarrolló el modelo magnético. «El campo se debilita inicialmente en las afueras del disco de acreción, lo que lleva a un mayor calentamiento y un aumento en la iluminación en la luz visible y ultravioleta», explicó.

A medida que avanzó el volteo, el campo se volvió tan débil que ya no pudo sostener la corona y la emisión de rayos X desapareció. Entonces, el campo magnético se fortaleció gradualmente en su nueva orientación. En octubre de 2018, unos cuatro meses después de que desaparecieran, los rayos X volvieron, indicando que la corona se había restablecido por completo. Para el verano de 2021, la galaxia había vuelto completamente a su estado anterior a la erupción.

Es probable que las inversiones magnéticas sean eventos comunes en el cosmos. El registro geológico muestra que el campo magnético de la Tierra cambia de forma impredecible, con una media de unas pocas inversiones cada millón de años en el pasado reciente. El Sol, por el contrario, sufre una inversión magnética como parte de su ciclo normal de actividad, cambiando los polos norte y sur aproximadamente cada 11 años.