Los astrónomos que utilizan el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA han encontrado un cuarteto de pronunciadas cavidades de rayos X en RBS 797, un cúmulo de galaxias ubicado a unos 3.900 millones de años luz de distancia en la constelación de Draco. Esto sugiere que hay un par de agujeros negros supermasivos en órbita cercana, los cuales hicieron erupción y generaron chorros aproximadamente al mismo tiempo. De confirmarse, estos agujeros negros estarían entre el par más cercano jamás descubierto, con una separación de unos 250 años luz.

Se han encontrado cuatro enormes cavidades en el centro del cúmulo de galaxias RBS 797 utilizando Chandra. Crédito de la imagen: NASA / CXC / University of Bologna / F.Ubertosi / STScl / M. Calzadilla / NSF / NRAO / ALMA.
Se han encontrado cuatro enormes cavidades en el centro del cúmulo de galaxias RBS 797 utilizando Chandra. Crédito de la imagen: NASA / CXC / University of Bologna / F.Ubertosi / STScl / M. Calzadilla / NSF / NRAO / ALMA

"Creemos que sabemos lo que representa un par de cavidades, pero ¿qué sucede cuando un cúmulo de galaxias tiene dos pares en direcciones muy diferentes?" dijo el Dr. Francesco Ubertosi, astrónomo de la Universidad de Bolonia.

Los astrónomos observaron previamente un par de cavidades en la dirección este-oeste en RBS 797, pero el par en la dirección norte-sur solo se detectó en una nueva observación de Chandra, mucho más larga. La imagen más profunda usa casi cinco días de tiempo de observación de Chandra, en comparación con aproximadamente 14 horas para la observación original.

Karl G. Jansky Very Large Array de NSF ya había observado evidencia de dos pares de chorros, que se alinean con las cavidades. "Nuestra mejor idea es que un par de agujeros negros supermasivos ha dado lugar a un par de un par de cavidades", dijo la Dra. Myriam Gitti, también de la Universidad de Bolonia.

"Si bien creemos que los agujeros negros supermasivos pueden formar sistemas binarios, es extremadamente raro que ambos se observen en una fase activa; en este sentido, el descubrimiento de dos agujeros negros activos cercanos que inflan cavidades en RBS 797 es extraordinario".

De hecho, anteriormente, una observación de radio con la red europea VLBI descubrió dos fuentes puntuales de radio separadas solo por unos 250 años luz en RBS 797.

Si ambas fuentes son agujeros negros supermasivos, se encuentran entre el par más cercano jamás detectado. Los dos agujeros negros deberían continuar girando en espiral uno hacia el otro, generando enormes cantidades de ondas gravitacionales y eventualmente fusionarse.

Según los astrónomos, existe otra posible explicación para las cuatro cavidades vistas en RBS 797.

“Este escenario involucra solo un agujero negro supermasivo, con chorros que de alguna manera logran girar en dirección con bastante rapidez”, dijeron.

Su análisis de los datos de Chandra muestra que la diferencia de edad para las cavidades este-oeste y norte-sur es de menos de 10 millones de años. “Si solo hay un agujero negro responsable de estas cuatro cavidades, entonces tendremos que rastrear la historia de su actividad”, dijo el Dr. Fabrizio Brighenti, también de la Universidad de Bolonia.

"Los aspectos clave son cómo la orientación de los chorros cambió rápidamente y si esto está relacionado con el entorno del cúmulo de galaxias o con la física del agujero negro en sí, o incluso una combinación de ambos".

Los resultados fueron publicados en Astrophysical Journal Letters.

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F. Ubertosi et al. 2021. The Deepest Chandra View of RBS 797: Evidence for Two Pairs of Equidistant X-ray Cavities. ApJL 923, L25; doi: 10.3847/2041-8213/ac374c