
Representación artística de un núcleo activo de galaxia. Crédito: ESO/M. Kornmesser.
Artículo en el que se basa este astrobito: X-ray eruptions every 22 days from the nucleus of a nearby galaxy
Autoría: Muryel Guolo, Dheeraj R. Pasham, Michal Zajaček, Eric R. Coughlin, Suvi Gezari, Petra Suková, Thomas Wevers, Vojtěch Witzany, Francesco Tombesi, Sjoert van Velzen, Kate D. Alexander, Yuhan Yao, Riccardo Arcodia, Vladimír Karas, James C. A. Miller-Jones, Ronald Remillard, Keith Gendreau & Elizabeth C. Ferrara
Institución del primer autor: Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University, MD, USA
Estado de la publicación: publicado en “Nature Astronomy”, vol. 8, p. 347.
Galaxias activas
Hoy en día sabemos que las galaxias albergan en su región central un agujero negro supermasivo, de millones de veces la masa de nuestro Sol. Algunas de ellas desarrollan una alta actividad en esta zona central, asociada a la absorción o acrecimiento de material por el agujero negro. Esto da lugar a una emisión extremadamente brillante por parte de estas galaxias, llegando a ser uno de los objetos más luminosos de todo el Universo, que se conocen como núcleos activos de galaxias.
Además, este tipo de galaxias se caracteriza por ser extremadamente variable, pasando su emisión por periodos de muy alta actividad o brillo, así como por épocas en las que se vuelven mucho menos luminosas. Estos cambios en la emisión y el brillo de las galaxias activas son normalmente impredecibles. Sin embargo, en algunos casos se han visto patrones recurrentes de erupciones violentas y cortas que se repiten en el tiempo de forma aproximadamente periódica. Un equipo de investigación ha conseguido observar este fenómeno recientemente en un núcleo de galaxia activo, lo que puede ayudar a su comprensión.
Erupciones en GSN 069
La protagonista de este artículo es la galaxia espiral conocida como GSN 069, situada a unos 250 millones de años luz de distancia de la Tierra. El equipo investigador responsable de este artículo centró su estudio en este núcleo galáctico activo, realizando una campaña de observación con los telescopios espaciales XMM-Newton, Swift-XRT o NICER, entre otros, dedicados a la observación de objetos astronómicos en longitudes de onda de rayos X, es decir, luz de energía mucho mayor de lo que podemos ver con nuestros ojos.
Gracias a estas observaciones, se ha podido observar que la emisión de GSN 069 muestra erupciones recurrentes cada 22 días (ver Figura 1), fenómeno conocido como erupciones quasi-periódicas. Durante estos períodos de emisión alta, el brillo en ondas de rayos X de la galaxia es capaz de aumentar hasta unas 20 veces su nivel normal. Este comportamiento además muy particular, ya que la emisión en estos objetos es típicamente persistente y su variabilidad no es tan abrupta y recurrente.

Figura 1: Curvas de luz de GSN 069 durante el periodo considerado en el artículo, mostrando la evolución del flujo o brillo con el tiempo. Los paneles indican el flujo medido por los satélites Swift-XRT (arriba) y NICER (centro). El panel inferior, dividido en dos subpaneles, indica las mediciones en luz ultravioleta de satélite Swift y su telescopio de luz visible UVOT, y en ondas de radio por el radiotelescopio VLA. Crédito: Figura 1 del artículo original.
¿Qué está detrás de estas erupciones?
El equipo responsable de esta investigación propone que las erupciones podrían estar causadas por la interacción de algún cuerpo pequeño como una estrella o un planeta que estuviese interaccionando con el agujero negro central. Este objeto, atrapado gravitacionalmente por el agujero negro, y en su órbita a su alrededor, se acercaría a él cada 22 días, desencadenando que una mayor cantidad de material estuviese siendo atrapado por el mismo, provocando las erupciones observadas.
Estos resultados parecen estar apoyados en simulaciones magnetohidrodinámicas, es decir, del movimiento del plasma o fluido conductor que cae al agujero negro, como las que se muestran en la Figura 2. Aunque todavía es necesario estudiar más en profundidad esta galaxia, lo que es seguro es que la observación de este fenómeno nos acercas más a la comprensión de la causa de la variabilidad de los núcleos activos de galaxias, la dinámica de la materia cercana a un agujero negro y su interacción con objetos cercanos.

Figura 2: Ejemplos de simulaciones hidrodinámicas de un cuerpo de baja masa orbitando alrededor del agujero negro supermasivo de GSN 069, prediciendo la aparición de erupciones en su emisión. Crédito: Figura suplementaria 1 del artículo original.
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