Apuntando el Very Large Array (VLA) a una galaxia famosa por primera vez en dos décadas, un equipo de astrónomos se llevó una gran sorpresa, encontrando que un nuevo objeto brillante había aparecido cerca del núcleo de la galaxia. El objeto, los científicos concluyeron, es un tipo muy raro de explosión de supernova o, más como, un estallido de un segundo agujero negro supermasivo que orbita de cerca el primario de la galaxia, agujero negro supermasivo central.

Los astrónomos observaron Cygnus A, una galaxia bien conocida y a menudo estudiada descubierta por el pionero de la radioastronomía Grote Reber en 1939. El descubrimiento de la radio se comparó con una imagen de luz visible en 1951, y la galaxia, unos 800 millones de años luz de la Tierra, fue uno de los primeros objetivos del VLA después de su finalización a principios de la década de 1980. Imágenes detalladas del VLA publicadas en 1984 produjeron importantes avances en la comprensión de los científicos de los "chorros" ultrarrápidos de partículas subatómicas impulsadas al espacio intergaláctico por la energía gravitacional de los agujeros negros supermasivos en los núcleos de las galaxias.

"Este nuevo objeto puede tener mucho que decirnos sobre la historia de esta galaxia, "dijo Daniel Perley, del Instituto de Investigación en Astrofísica de la Universidad John Moores de Liverpool en el Reino Unido, autor principal de un artículo en el Diario astrofísico anunciando el descubrimiento.

"Las imágenes VLA de Cygnus A de la década de 1980 marcaron el estado de la capacidad de observación en ese momento, "dijo Rick Perley, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO). "Por eso, no volvimos a mirar a Cygnus A hasta 1996, cuando la nueva electrónica VLA había proporcionado un nuevo rango de radiofrecuencias para nuestras observaciones. ”El nuevo objeto no aparece en las imágenes hechas entonces.

"Sin embargo, La actualización del VLA que se completó en 2012 lo convirtió en un telescopio mucho más poderoso, así que queríamos echar un vistazo a Cygnus A usando las nuevas capacidades del VLA, "Dijo Perley.

Daniel y Rick Perley, junto con Vivek Dhawan, y Chris Carilli, ambos de NRAO, comenzó las nuevas observaciones en 2015, y los continuó en 2016.

"Para nuestra sorpresa, Encontramos una nueva característica prominente cerca del núcleo de la galaxia que no apareció en ninguna de las imágenes publicadas anteriormente. Esta nueva característica es lo suficientemente brillante como para que definitivamente la hubiéramos visto en las imágenes anteriores si nada hubiera cambiado. ", dijo Rick Perley." Eso significa que debe haberse encendido en algún momento entre 1996 y ahora, "añadió.

Luego, los científicos observaron Cygnus A con Very Long Baseline Array (VLBA) en noviembre de 2016, detectando claramente el nuevo objeto. Un objeto infrarrojo tenue también se ve en la misma ubicación en las observaciones del Telescopio Espacial Hubble y Keck, hecho originalmente entre 1994 y 2002. Los astrónomos infrarrojos, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, había atribuido el objeto a un denso grupo de estrellas, pero el espectacular aumento de la radio está obligando a un nuevo análisis.

¿Cuál es el nuevo objeto? En base a sus características, los astrónomos concluyeron que debe ser una explosión de supernova o un estallido de un segundo agujero negro supermasivo cerca del centro de la galaxia. Si bien quieren observar el comportamiento futuro del objeto para asegurarse, señalaron que el objeto ha permanecido demasiado brillante durante demasiado tiempo para ser consistente con cualquier tipo conocido de supernova.

"Debido a este extraordinario brillo, consideramos improbable la explicación de la supernova, "Dijo Dhawan.

Si bien el nuevo objeto definitivamente está separado del agujero negro supermasivo central de Cygnus A, por unos 1500 años luz, tiene muchas de las características de un agujero negro supermasivo que se alimenta rápidamente del material circundante.

"Creemos que hemos encontrado un segundo agujero negro supermasivo en esta galaxia, lo que indica que se ha fusionado con otra galaxia en el pasado astronómicamente reciente, "Carilli dijo." Estos dos serían uno de los pares de agujeros negros supermasivos más cercanos jamás descubiertos, es probable que se fusionen en el futuro ".

Los astrónomos sugirieron que el segundo agujero negro se ha hecho visible para el VLA en los últimos años porque ha encontrado una nueva fuente de material para devorar. Ese material, ellos dijeron, podría ser gas interrumpido por la fusión de las galaxias o una estrella que pasó lo suficientemente cerca del agujero negro secundario como para ser destrozada por su poderosa gravedad.

"Más observaciones nos ayudarán a resolver algunas de estas cuestiones. Además, si se trata de un agujero negro secundario, podemos encontrar otros en galaxias similares, "Dijo Daniel Perley.

Rick Perley fue uno de los astrónomos que realizó las observaciones originales de Cygnus A con el VLA en la década de 1980. Daniel Perley es su hijo, ahora también astrónomo investigador.

"Daniel tenía solo dos años cuando observé por primera vez a Cygnus A con el VLA, "Rick dijo. Como estudiante de secundaria en Socorro, Nuevo Mexico, Daniel usó datos de VLA para un proyecto de feria de ciencias galardonado que lo llevó al nivel internacional de competencia, luego pasó a obtener un doctorado en astronomía.