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 z ~ 0.05. Pasan unas 18,5 horas entre los picos de los estallidos de rayos X. Crédito:MPE; imagen óptica:DESI Legacy Imaging Surveys / D. Lang (Instituto del perímetro)
Usando los datos del levantamiento de todo el cielo SRG / eROSITA, Los científicos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre han encontrado dos galaxias previamente inactivas que ahora muestran erupciones cuasi-periódicas. Los núcleos de estas galaxias se iluminan en rayos X cada pocas horas, alcanzando luminosidades máximas comparables a las de una galaxia entera. El origen de este comportamiento pulsátil no está claro. Una posible causa es un objeto estelar que orbita alrededor del agujero negro central. Como estas galaxias son relativamente cercanas y pequeñas, 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 faros del universo distante. La luminosidad de su región central, donde un agujero negro muy masivo acumula grandes cantidades de material, puede ser miles de veces más alta que la de una galaxia como nuestra Vía Láctea. Sin embargo, a diferencia de un faro, AGN brilla continuamente.
"En el estudio de todo el cielo de eROSITA, ahora hemos encontrado dos galaxias previamente inactivas con enormes, pulsos agudos casi periódicos en su emisión de rayos X, "dice Riccardo Arcodia, Doctor. estudiante del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), quien es el primer autor del estudio ahora publicado en Naturaleza . Este tipo de objetos son bastante nuevos:antes solo se conocían dos de esas fuentes, encontrado por casualidad o en datos de archivo en los últimos años. "Como este nuevo tipo de fuentes en erupción parece ser peculiar en los rayos X, decidimos utilizar eROSITA como una encuesta ciega e inmediatamente encontramos dos más, " él añade.
El telescopio eROSITA actualmente escanea todo el cielo en rayos X y el flujo de datos continuo es muy adecuado para encontrar eventos transitorios como estas erupciones. Ambas nuevas fuentes descubiertas por eROSITA mostraron variabilidad de rayos X de alta amplitud en solo unas pocas horas, lo cual fue confirmado por observaciones de seguimiento con los telescopios de rayos X XMM-Newton y NICER. Al contrario de los dos objetos similares conocidos, las nuevas fuentes encontradas por eROSITA no eran núcleos galácticos previamente activos.
"Estos eran normales, galaxias medias de baja masa con agujeros negros inactivos, "explica Andrea Merloni en MPE, investigador principal de eROSITA. "Sin estos repentinos, repitiendo las erupciones de rayos X, las habríamos ignorado. "Los científicos ahora tienen la oportunidad de explorar las proximidades de los agujeros negros supermasivos más pequeños. Estos tienen de 100 000 a 10 millones de veces la masa de nuestro Sol.
La emisión cuasiperiódica como la descubierta por eROSITA se asocia típicamente con sistemas binarios. Si estas erupciones son de hecho provocadas por la presencia de un objeto en órbita, su masa tiene que ser mucho más pequeña que la del agujero negro, del orden de una estrella o incluso una enana blanca, que podría verse parcialmente interrumpido por las enormes fuerzas de marea cerca del agujero negro en cada paso.
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 en magenta. La galaxia fue identificada como 2MASX J02344872-4419325 con un corrimiento al rojo de z ~ 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 (Instituto del perímetro)
"Todavía no sabemos qué causa estas erupciones de rayos X, "admite Arcodia". Pero sabemos que el vecindario del agujero negro estaba tranquilo 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 restringir o descartar el" escenario del objeto en órbita "y a monitorear posibles cambios en el período orbital . Este tipo de objetos también podrían ser observables con señales de ondas gravitacionales, abriendo nuevas posibilidades en la astrofísica de mensajería múltiple.
