El despertar d’Ansky

Era un gegant adormit, al cor d’una galàxia a més de 300 milions d’anys llum. Un forat negre supermassiu, com sabem que n’hi ha al centre de la majoria de les galàxies. I de cop, el desembre del 2019, va començar a brillar, a despertar-se d’una becaina que potser havia durat uns quants milions d’anys. Com els volcans a la Terra, aquests monstres gravitatoris no estan sempre actius i Ansky, com se l’ha anomenat, no era una excepció.

Tot i estar entre els objectes singulars més massius de tot l’Univers, diversos milions de vegades la massa del nostre sol, per la seva naturalesa són molt difícils d’observar, i només veiem els efectes que tenen sobre el seu entorn. Per exemple, quan engoleixen tota la matèria que té la gosadia d’acostar-se massa i caure dins de la seva zona d’influència gravitacional. Però quan aquesta matèria s’esgota, es queden en una fase latent, inactiva i esdevén gairebé invisibles als nostres instruments.

Reproducció artística de la galàxia SDSS1335+0728 encenent-se - Crèdit:ESO/M. Kornmesser

Així doncs, quan el 2019, el centre de SDSS1335+0728, una galàxia com moltes altres situada en direcció de la constel·lació de Virgo, va començar a brillar de manera excepcional, tothom va poder adonar-se de la presència d’Ansky en el seu cor, en el moment del seu despertar. Era un esdeveniment al qual, fins ara, l’Univers no ens havia convidat a assistir i els astrònoms, curiosos per natura, no van deixar passar l’oportunitat. Van començar a observar el nou nucli de galàxia actiu amb tots els instruments a la seva disposició per veure com era el despertar d’aquest monstre.

Més de quatre anys després que es veiés per primera vegada la seva encesa, SDSS1335+0728 ha seguit incrementant la seva brillantor. A més, les variacions detectades no s’assemblen a res del que s’hagi observat abans. En comparar les dades preses abans i després de desembre del 2019, es va descobrir que SDSS1335+0728 irradia ara molta més llum tant en les longituds d’ona ultraviolada com l’òptica i la infraroja.

Aleshores, el febrer de 2024, un equip dirigit per Lorena Hernández-García, investigadora de la Universitat de Valparaíso a Xile, va començar a veure quelcom de totalment inesperat: Esclats de raigs-X extremadament energètics provinents d’Ansky, a intervals gairebé regulars. Cadascuna d’aquestes erupcions allibera centenars de vegades més energia que la que s’han vist en altres llocs. Les erupcions d’Ansky també mostren el període més llarg mai observat, d’uns 4,5 dies. Això desafia les idees existents sobre com es generen aquests flaixos de raigs-X, d’aquí que els astrònoms no hagin perdut l’oportunitat d’observar-los utilitzant els telescopis espacials de raigs-X XMM-Newton de l’ESA i els NICER, Chandra i Swift de la NASA. Aquest fenomen, que es coneix com a erupció quasi periòdica o QPE, era la primera vegada que s’observava en un forat negre supermassiu amb aquesta intensitat.

Visió artística del XMM-Newton observant l'espai en òrbita al voltant de la Terra - Crèdit: ESA/C. Carreau

Però d’on poden provenir exactament aquests QPEs tan energètics? Sabem que el despertar d’Ansky va ser provocat per algun tipus de matèria, segurament gas del centre de la galàxia, que es va acostar massa i va ser capturada per la gravetat del forat negre formant un disc de matèria calenta que gira ràpidament anomenat disc d’acreció. Els QPEs, en canvi, són probablement causats per un altre objecte massiu, que podria ser un estel de neutrons o un petit forat negre, que interactua amb aquest disc d’acreció. En aquest escenari, les erupcions de raigs-X s’originarien pels xocs altament energètics sobre el disc, provocats quan aquest petit objecte compacte el travessa de manera repetida i altera la circulació del material. El fet que els esclats de raigs-X d’Ansky siguin deu vegades més llargs i deu vegades més lluminosos que el que es veuen en un QPE típic donaria suport a aquesta teoria.

Per estar segurs del que s’observa exactament, caldran noves dades més enllà de les que ja tenim. Si els QPEs d’Ansky ens estan explicant la història de la interacció entre un objecte compacte i el disc d’acreció del forat negre, aleshores és ben possible que es pugui observar en el futur gràcies a les ones gravitacionals que hi haurien d’estar associades. La futura missió LISA de l’ESA, un telescopi d’ones gravitacionals que es posarà a l’espai d’aquí a 10 anys, tindrà la capacitat de detectar-les i ajudar a resoldre el comportament desconcertant d’aquest forat negre supermassiu.

Impressió artística del que podria ser la interacció d'un objecte compacte amb el disc d'acreció al voltant d'Ansky provocant els esclats de raigs-X - Crèdit: ESA

Mentrestant caldrà tenir paciència i continuar observant en direcció de la constel·lació de Virgo per veure com va evolucionant el despertar d’Ansky, ja que és força possible que ens tingui reservat algunes altres sorpreses que a hores d’ara ni podem imaginar. Un cop es desperta un monstre és molt difícil saber el que pot arribar a passar.