Con observaciones del Telescopio Jorge Sahade
Descubrimiento de un sistema binario de agujeros negros supermasivos en el blazar AO 0235+164
Una colaboración internacional de astrónomos, que incluye a científicos argentinos, ha descubierto un sistema binario de agujeros negros supermasivos que es un fuerte candidato para una futura detección de ondas gravitacionales.
Los quasares son agujeros negros supermasivos1 (SMBH, por su sigla en inglés) en los centros de galaxias muy lejanas, que, “alimentándose” de gas (mayormente hidrógeno), generan una luminosidad a veces superior a la de toda la galaxia que los alberga, resultando así los objetos más luminosos y energéticos en el Universo. Algunos generan jets compuestos de materia ionizada, disparada a casi la velocidad de la luz, emitiendo a lo largo de todo el espectro electromagnético, desde radio ondas a rayos gamma, pasando por luz visible. Cuando este jet apunta en dirección a la Tierra, la radiación se amplifica por efectos relativistas y observamos un blazar.
Representación artística de un núcleo galáctico activo (AGN). Si el jet apunta al observador, vemos un blazar.
El blazar AO 0235+164 es único, entre otras cosas, porque su luz sufre el efecto de micro-lente gravitacional debido a galaxias en la línea de la visual. Es uno de los objetos más variables y enigmáticos que se conocen.
Un equipo de astrónomos de India, Argentina, España, Italia, y EEUU ha descubierto un sistema binario de agujeros negros supermasivos en el blazar AO 0235+164 usando datos tomados con telescopios ópticos alrededor del mundo, cubriendo las últimas cuatro décadas: 1982-2019. Esta red de telescopios incluye al Tel.Jorge Sahade del CASLEO, que los investigadoras/es argentinos utilizaron para monitorear este blazar desde 1999, detectando eventos de variabilidad ultra-rápida (en un caso el blazar llegó a duplicar su brillo en pocas horas).
Los investigadores del equipo internacional descubrieron que la emisión de luz de AO 0235+164 presenta un doble pico cada aproximadamente 8 años, con una separación de unos 2 años entre los dos picos de cada evento. Detectaron cinco de tales patrones periódicos, y han predicho que el próximo doble pico de emisión ocurrirá entre noviembre de 2022 y mayo de 2025. Para confirmarlo, han iniciado una campaña de monitoreo global, liderada por el Dr. Alok C. Gupta (Instituto de Investigación en Ciencias Observacionales de Aryabhatta, India), de la cual participa el CASLEO con su telescopio Jorge Sahade.
El comportamiento de AO 0235+164 se explica a partir de dos SMBH que forman un sistema binario (en órbita alrededor del centro de masas común). En cada órbita, el SMBH secundario (de menor masa) “choca” contra el disco de materia que rodea al SMBH primario, produciendo un aumento abrupto en la emisión del jet. Al ser un sistema binario de SMBH cuya emisión está afectada por una lente gravitacional, es un candidato prometedor para una detección de ondas gravitacionales con futuros observatorios espaciales.
Los resultados aquí reseñados han sido publicados en el número de julio/2022 de la revista británica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Noticias Mensuales de la Sociedad Astronómica Real): Detection of a quasi-periodic oscillation in the optical light curve of the remarkable blazar AO 0235+164, Abhradeep Roy, Varsha R. Chitnis, Alok C. Gupta, Paul J. Wiita, Gustavo E. Romero, Sergio A. Cellone, Anshu Chatterjee, Jorge A. Combi, Claudia M. Raiteri, Arkadipta Sarkar, & Massimo Villata, MNRAS, 513, 5238 - 5244 (2022).
1 El término supermasivo implica que la masa del agujero negro es de entre algunos millones y miles de millones de veces la masa del Sol.
2 Las/los investigadores argentinas/os son las/los Doctores: Ileana Andruchow (IAR-UNLP), Anabella Araudo, Sergio Cellone (CASLEO-UNLP), Jorge Combi, (IAR-UNLP) y Gustavo Romero (IAR-UNLP).
Nota de prensa (en inglés): https://www.aries.res.in/node/1328
Enlace a la publicación: https://academic.oup.com/mnras/article/513/4/5238/6583302
(versión acceso libre: https://arxiv.org/abs/2205.03586)