El Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA captó un agujero negro “huérfano” iluminándose al devorar una estrella en las afueras de una galaxia lejana. De por sí, estos fenómenos son poco comunes, y nunca antes se había observado uno tan alejado del núcleo de una galaxia.
El Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA captó un agujero negro “huérfano” iluminándose al devorar una estrella en las afueras de una galaxia lejana. De por sí, estos fenómenos son poco comunes, y nunca antes se había observado uno tan alejado del núcleo de una galaxia.
“Estábamos buscando estos eventos de destrucción estelar como una forma de hallar agujeros negros supermasivos que de otro modo serían invisibles y que estarían errantes, alejados de los núcleos galácticos donde suelen residir”, dijo Robert Stein, investigador distinguido de la Universidad de Maryland en College Park y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Con este descubrimiento, que es uno de los pocos que han sido confirmados hasta la fecha, hemos validado una nueva técnica que podremos utilizar para buscar otros casos similares”.
Un artículo científico que describe los resultados de esta investigación, dirigida por Stein, fue publicado el 27 de julio en la publicación especializada The Astrophysical Journal Letters.
Los investigadores observaron una fulguración ultrabrillante desencadenada por una estrella que estaba siendo destrozada por fuerzas gravitatorias extremas tras acercarse demasiado a un agujero negro de tamaño monstruoso: este fenómeno se conoce como evento de disrupción de marea. El agujero negro responsable de esta explosión tiene una masa equivalente a cerca de un millón de veces la masa del Sol. Su existencia fue detectada por primera vez en noviembre de 2025 —al observarse un aumento inusual en el brillo de una galaxia situada a unos 750 millones de años luz de distancia— por la Instalación de Fenómenos Transitorios de Zwicky (ZTF, por sus siglas en inglés), un programa de sondeos llevado a cabo por el Observatorio Palomar en el sur de California.
“De entre el medio millón de destellos que ZTF detecta cada noche, nuestro nuevo algoritmo de inteligencia artificial reconoció automáticamente una fulguración que se parecía mucho a un evento de disrupción de marea, a pesar de su ubicación inusual en las afueras de una galaxia”, dijo Stein. Durante unos meses, el evento de disrupción de marea superó en brillo a toda su galaxia anfitriona en longitudes de onda ultravioleta, irradiando temporalmente con la luz de unos 10.000 millones de soles.
Otros telescopios, incluyendo el del telescopio de Investigación Astrofísica del Sur (SOAR, por su acrónimo en inglés) en Chile, hicieron observaciones de seguimiento de la fuente detectada por ZTF para analizar el espectro de este fenómeno, lo que reveló características que respaldan la hipótesis de que probablemente se trataba de un evento de disrupción de marea. Posteriormente, los astrónomos utilizaron el observatorio Swift de la NASA para estudiar longitudes de onda que no pueden detectarse con telescopios terrestres a fin de obtener nueva información. Por ejemplo, el telescopio ultravioleta/óptico (UVOT, por su acrónimo en inglés) de Swift midió la temperatura de la señal luminosa y encontró que “ardía de fiebre”, alcanzando unos 30.000 grados Celsius (54.000 grados Fahrenheit).
“La combinación de todos estos datos nos permitió descartar otras explicaciones y afirmar con seguridad que se trata de un evento de disrupción de marea, a pesar de su extraña ubicación”, dijo Jonathan Carney, estudiante de doctorado de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, quien obtuvo los primeros espectros que respaldaron la interpretación de la fulguración como un evento de disrupción de marea.
Gigantes ocultos
Casi todas las galaxias del universo están ancladas por un agujero negro supermasivo situado justo en su centro. Aproximadamente una vez cada 100.000 años, una estrella se acerca demasiado a uno de estos gigantes invisibles y se desencadena un evento de disrupción de marea.
Aunque son fenómenos poco frecuentes en cualquier galaxia dada, los científicos rastrean millones de galaxias en busca de ellos. Cada año, los sondeos astronómicos suelen detectar alrededor de 30 eventos de disrupción de marea en algún lugar del universo.
Antes de 2024, solo habían sido observados en núcleos de galaxias. Esto se debe en parte a que los astrónomos centraban su búsqueda principalmente en esas regiones; después de todo, allí es donde se encontraban todos los agujeros negros supermasivos conocidos, y no es posible que se produzca un evento de disrupción de marea sin uno de estos agujeros (la atracción gravitatoria de los agujeros negros menos masivos no es lo suficientemente intensa).
Más tarde, los científicos observaron las señales características de una estrella que estaba siendo destrozada a 2.600 años luz del centro de su galaxia anfitriona. Este hallazgo inspiró a otros astrónomos a buscar fenómenos similares más allá de los núcleos galácticos, y actualmente un equipo ha identificado uno a más de 30.000 años luz de distancia del centro de una galaxia.
Un origen peculiar
Entonces, ¿cómo llegó este agujero negro recién descubierto a esta ubicación tan descentrada?
“Debió de originarse en el centro de una galaxia, pero no en aquella en cuyas afueras se encuentra ahora”, dijo Stein. “Creemos que el agujero negro supermasivo de la galaxia anfitriona todavía está en su núcleo, pero el que está devorando a la estrella podría haberse originado en una galaxia pequeña que se fusionó con la gran galaxia que vemos hoy en día”.
Los investigadores han planteado dos posibilidades. Es posible que tres o más galaxias se hayan fusionado, y que el tira y afloja gravitatorio entre sus agujeros negros supermasivos centrales haya expulsado el agujero negro menos masivo hacia la periferia de la galaxia.
O bien, una galaxia enana podría estar a mitad de un proceso de fusión. A medida que las estrellas de la galaxia enana caían hacia la galaxia de mayor tamaño, una de ellas pudo haber pasado demasiado cerca del agujero negro supermasivo de esta galaxia enana.
“Nuevos descubrimientos podrían revelar el origen de este aparente agujero negro ‘huérfano’”, dijo Stein. “La pregunta científica clave que queremos responder es: ¿Qué tan comunes son los agujeros negros errantes?”.
Es posible que la respuesta pronto esté al alcance de la mano. “Las observaciones científicas dirigidas que emplean los instrumentos UVOT y XRT [por las siglas de Telescopio de Rayos X] de Swift están suspendidas temporalmente mientras la misión espera un impulso para elevar su altitud orbital, lo cual está previsto para este verano [boreal]”, dijo S. Bradley Cenko, coautor del artículo científico e investigador principal de la misión Swift en el centro Goddard de la NASA. La nave espacial, cuya misión principal se desarrolló entre 2004 y 2006, está perdiendo altitud lentamente y descendiendo hacia la Tierra debido a la resistencia aerodinámica de la atmósfera después de más de 20 años observando un universo en constante cambio.
Elevar su órbita podría prolongar aún más su vida útil. “Una vez que Swift reanude sus operaciones normales, podría seguir buscando más ejemplos de agujeros negros situados fuera de su ubicación habitual”.
En los próximos años, los científicos utilizarán la nueva técnica para buscar estrellas en proceso de desintegración en los datos obtenidos con las observaciones del Observatorio Vera C. Rubin —recientemente puesto en funcionamiento en Chile y financiado conjuntamente por el Departamento de Energía y la Fundación Nacional para las Ciencias de Estados Unidos— y del futuro telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA.
“Los sondeos amplios y profundos de Rubin revelarán una muestra de eventos de disrupción de marea mucho mayor de lo que los observatorios actuales son capaces de recopilar, incluidos aquellos que no están en el centro de las galaxias”, dijo Carney. “Por su parte, los sondeos espaciales de Roman ampliarán la zona de búsqueda actual al detectar eventos más lejanos, permitiendo así remontarnos hasta 9.000 millones de años en la historia cósmica”. Al combinar estas observaciones con las del observatorio Swift y las de observatorios terrestres, los astrónomos estarán más cerca que nunca de completar un censo de los agujeros negros gigantes del universo.
Para obtener más información acerca de la misión Swift, visita el sitio web (en inglés):
Por Ashley Balzer
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland
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