Imagen óptica de la primera galaxia encontrada con erupciones cuasi-periódicas en los datos de todo el cielo de eROSITA, la curva de luz de rayos X de NICER se superpone en verde. La galaxia fue identificada como 2MASS 02314715-1020112 con un corrimiento al rojo de ~ 0.05. Pasan unas 18,5 horas entre los picos de las explosiones de rayos X. Crédito: MPE; imagen óptica: DESI Legacy Imaging Surveys / D. Lang (Perimeter Institute)
Utilizando datos de SRG / eROSITA Whole Sky Survey, científicos del Instituto de Física Extraterrestre Max Planck, descubrieron dos galaxias previamente inactivas que actualmente están en erupción casi periódicamente. Los núcleos de estas galaxias se encienden en rayos X cada pocas horas, alcanzando un brillo máximo comparable al de toda la galaxia. El origen de este comportamiento pulsante no está claro. Una posible causa es un objeto estelar que orbita alrededor de un agujero negro central. Dado que estas galaxias son relativamente pequeñas y cercanas, este descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo se activan los agujeros negros en las galaxias de baja masa.
Los quásares o “núcleos galácticos activos” (AGN) a menudo se denominan balizas del universo distante. El brillo de su región central, donde un agujero negro muy masivo acumula grandes cantidades de materia, puede ser miles de veces mayor que en una galaxia como nuestra Vía Láctea. Sin embargo, a diferencia del faro, el AGN brilla continuamente.
“En el estudio de eROSITA all sky, ahora hemos descubierto dos galaxias en reposo con enormes, casi periódicas, ráfagas agudas en la emisión de rayos X”, dice el Dr. Riccardo Arcodia. estudiante del Instituto de Física Extraterrestre Max Planck (MPE), quien es el primer autor de un estudio ahora publicado en Naturaleza. Estos tipos de objetos son bastante nuevos: anteriormente solo se conocían dos de esas fuentes, encontradas por casualidad o en datos de archivo en los últimos años. “Como este nuevo tipo de fuente de erupción parece ser característico de los rayos X, decidimos usar eROSITA como una prueba a ciegas e inmediatamente encontramos dos más”, agrega.
El telescopio eROSITA actualmente escanea todo el cielo en rayos X, y el flujo de datos continuo es muy adecuado para buscar eventos transitorios como estas erupciones. Ambas nuevas fuentes descubiertas por eROSITA demostraron una variabilidad de rayos X de alta amplitud en solo unas pocas horas, como lo confirman las observaciones complementarias con los telescopios de rayos X XMM-Newton y NICER. A diferencia de dos objetos similares conocidos, las nuevas fuentes encontradas por eROSITA no eran núcleos previamente activos de las galaxias.
“Eran galaxias normales de masa media con agujeros negros inactivos”, explica Andrea Merloni de MPE, investigadora principal de eROSITA. “Sin estas erupciones repentinas y repetitivas de rayos X, las habríamos ignorado”. Los científicos ahora tienen la oportunidad de estudiar la vecindad de los agujeros negros supermasivos más pequeños. Tienen una masa de 100.000 a 10 millones de veces la de nuestro sol.
Las emisiones cuasi periódicas, como la descubierta por eROSITA, suelen estar asociadas con sistemas binarios. Si estas erupciones son de hecho provocadas por la presencia de un objeto en órbita, su masa debe ser mucho menor que la de un agujero negro, del orden de una estrella o incluso una enana blanca que puede verse parcialmente perturbada por las enormes fuerzas de marea cercanas. un agujero negro en cada pasada.
Imagen óptica de la segunda galaxia encontrada con erupciones cuasi-periódicas en los datos de todo el cielo de eROSITA, la curva de luz de rayos X XMM-Newton se superpone sobre el color magenta. La galaxia fue identificada como 2MASX J02344872-4419325 con un corrimiento al rojo de ~ 0.02. Esta fuente muestra erupciones mucho más estrechas y frecuentes aproximadamente cada 2,4 horas. Crédito: MPE; imagen óptica: DESI Legacy Imaging Surveys / D. Lang (Perimeter Institute)
“Todavía no sabemos qué causa estas erupciones de rayos X”, admite Arcodia. “Pero sabemos que la vecindad del agujero negro estaba tranquila hasta hace poco, por lo que no se requiere un disco de acreción preexistente, como el presente en las galaxias activas, para desencadenar estos fenómenos”. Las futuras observaciones de rayos X ayudarán a limitar o excluir el “escenario del objeto orbital” y monitorear los posibles cambios en el período orbital. Estos objetos también se pueden observar mediante señales de ondas gravitacionales, lo que abre nuevas posibilidades en la astrofísica multiconductora.
Proporcionado por Max Planck Society