Baile de agujeros negros

La presencia de dos agujeros negros supermasivos es una pista clave sobre la historia de la galaxia que los aloja, ya que debe ser producto de la fusi¨®n de dos conjuntos estelares en el pasado. Y un equipo internacional de astr¨®nomos ha encontrado una tal pareja de objetos, en ¨®rbita uno de otro. Ha sido gracias a una sutil estrategia de trabajo con el telescopio espacial de rayos X XMM-Newton dise?ada para aprovechar todo el tiempo posible de observaci¨®n, incluidos los per¨ªodos en que pasa de mirar hacia un punto en el cielo a otro. En lugar de apagar la c¨¢mara, se deja el XXM-Newton operativo por si ve algo interesante. Y s¨ª que resultaron interesantes los datos tomados el 10 de junio de 2010: al analizarlos, los cient¨ªficos descubrieron un destello de rayos X producido cuando un agujero negro desgarra una estrella de su entorno. Las observaciones de los d¨ªas siguientes completaron el panorama: son dos los agujeros negros en el centro de una galaxia situada a unos 2.000 millones de a?os luz de distancia de la Tierra.

En el centro de la mayor¨ªa de las galaxias hay, al menos, un agujero negro supermasivo y, por ahora, solo en un pu?ado de ellas se sospecha que puede haber dos formando un sistema binario, siempre en galaxias activas en las que los agujeros est¨¢n constantemente desgarrando nubes de gas que se van tragando. En ese proceso de destrucci¨®n, el gas se calienta tanto que brilla incluso en rayos X, de ah¨ª que se llamen activas. Pero esta vez, en el caso de la pareja de agujeros, se trata de una galaxia corriente, con un centro tranquilo, y no de una activa.

¡°Puede haber toda una poblaci¨®n de galaxias durmientes que alojen sistemas binarios de agujeros en su centro, pero encontrarlos es una tarea dif¨ªcil porque no hay nubes de gas aliment¨¢ndolos y, por tanto, esos centros son oscuros¡±, se?ala Stefanie Komossa, del Instituto Max Planck de Radioastronom¨ªa (Alemania), del equipo de Liu. Para soslayar este problema, los investigadores idearon una estrategia de b¨²squeda con el XMM-Newton consistente en rastrear el cielo en busca de pistas cuando el telescopio, en las observaciones programadas, tiene que cambiar de orientaci¨®n. La idea es tener suerte y que mire al lugar adecuado en el momento adecuado, justo cuando un agujero negro de una galaxia durmiente desgarra una estrella y genera el destello correspondiente.

Tras la primera detecci¨®n de uno de esos destellos caracter¨ªsticos en la galaxia SDSSJ120136.02+300305.5, los investigadores empezaron a seguir el fen¨®meno en los d¨ªas sucesivos. As¨ª descubrieron algo extra?o: la emisi¨®n de rayos X cay¨® por debajo del nivel detectable entre los d¨ªas 27 y 48 tras el hallazgo, informa el Instituto Max Planck. Pero luego reapareci¨® la emisi¨®n para continuar la pauta esperada de atenuaci¨®n del destello. ?Qu¨¦ hab¨ªa pasado? ?C¨®mo explicar el apag¨®n durante unos d¨ªas? Entonces recurrieron a los modelos de Liu sobre sistemas binarios de agujeros negros que indican, precisamente, una repentina ca¨ªda de la emisi¨®n y la recuperaci¨®n posterior.

El futuro de estos dos agujeros negros est¨¢ sellado, dicen los investigadores: dentro de unos dos millones de a?os se fusionar¨¢n en uno solo y entonces emitir¨¢n enormes cantidades de energ¨ªa no solo en rayos X, sino como una fuente superpotente de ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio tiempo que se propagan por el espacio y que fueron predichas en la Teor¨ªa General de la Relatividad de Einstein. Para detectar estas ondas se planean instalaciones especiales (como el detector Ligo en tierra, ya en funcionamiento en fase de pruebas) y proyectos espaciales.