La mayoría de cuásares requieren instrumentos muy avanzados para su observación. Sin embargo, algunos, no demasiados, son tan brillantes que puede verlos hasta un astrónomo aficionado con su telescopio privado. Es, por ejemplo, el caso de OJ 287, un cuásar que acaba de ser noticia por haber conducido hasta la primera imagen de dos agujeros negros girando uno alrededor del otro.
El hallazgo acaba de publicarse en The Astrophysical Journal, de la mano de un equipo internacional de científicos, con Mauri Valtonen, de la Universidad de Turku (Finlandia), a la cabeza. Estos científicos, como muchos otros, se sentían muy atraídos por el brillo de OJ 287. El brillo de un cuásar, normalmente, se debe a los chorros de radiación emitidos por un agujero negro. En este caso, para producir tanto brillo, debía de ser un agujero negro colosal. ¿Pero y si eran dos agujeros negros?
Una serie de fluctuaciones observadas en los últimos años en el brillo del cuásar llevaron a pensar que podría haber dos de estos objetos negros alimentándolo. Para comprobarlo, Valtonen y su equipo tomaron imágenes desde un satélite ubicado en ese momento cerca de la Luna. Hasta ahora, solo se habían hecho mediciones desde telescopios terrestres. Estos no eran lo suficientemente potentes, por lo que había mucha incertidumbre en torno a OJ 287.
La decisión de recurrir a un satélite, mucho más cercano, marcó la diferencia. Y es que, efectivamente, han descubierto que no hay uno, sino dos agujeros negros girando entre sí. Además, por si esto no fuese suficientemente interesante, han conseguido inmortalizar la escena. Al menos en lo que a fotografiar agujeros negros se refiere.
Estos son los conceptos básicos que debes conocer
Antes de hablar sobre lo que observaron estos científicos en el cuásar, debemos recordar qué es un cuásar. A grandes rasgos, es un cuerpo celeste ubicado en el centro de las galaxias, que muestra una gran luminosidad. Dicha luminosidad procede siempre de la actividad de un agujero negro.
Recordemos entonces qué es un agujero negro. Se trata de regiones del espacio-tiempo con tal concentración de masa que su atracción gravitatoria no deja que nada escape. Todo lo que se acerque más allá de una zona límite conocida como horizonte de sucesos será absorbido por el agujero negro. Incluida la luz. Por eso son radicalmente oscuros y no pueden ser fotografiados. Pero sí que emiten radiación.
En 1974, Stephen Hawking calculó que, debido a ciertos efectos cuánticos, los agujeros negros también deben emitir partículas. Esto haría que, lejos de crecer cada vez más, se vayan encogiendo muy poco a poco, hasta llegar a una masa mínima en la que el agujero negro colapsaría y moriría tras una gran explosión. La suma de esas partículas liberadas desde el agujero negro fue bautizada como radiación Hawking. Y lo mejor es que esa radiación sí que se puede detectar. Por muy oscuro que sea un agujero negro, podemos detectar dónde se encuentra.
Además, alrededor del agujero negro gira un disco de gas y povo intentando escapar de su atracción. Este se conoce como disco de acreción y también puede detectarse.
Ambas son cuestiones importantes, ya que, por un lado, la radiación ayuda a iluminar el quásar en cuyo centro se encuentra el agujero negro y, por otro, el disco de acreción es el que permite que los agujeros negros se puedan fotografiar. No se capta el agujero negro, pues es totalmente oscuro, pero sí la silueta que dibuja el disco de acreción.
¿Cómo se logró la imagen de dos agujeros negros?
Con todo esto claro, podemos entender mejor lo que ha ocurrido con el cuásar OJ 287. Lo habitual es que los cuásares tengan en su centro un agujero negro supermasivo, con masas equivalentes a varios millones de veces la del Sol. Se esperaba que, dado su gran brillo, este fuese gigantesco. No obstante, en los últimos 136 años de observaciones se han visto fluctuaciones en el brillo del cuásar cada 12 años. Esto ha llevado a los astrónomos a pensar que podría haber un objeto interrumpiendo el brillo que nos llega desde el agujero negro del centro del cuásar. De hecho, ¿y si fuese justamente otro agujero negro?
Con las observaciones tomadas desde la Tierra no podía saberse. Por eso, estos científicos recurrieron al satélite RadioAstron, cargado con un instrumento que funciona como radiotelescopio. La luz, en forma de ondas de radio, que llega desde los agujeros negros se capta justamente con este tipo de telescopios. Tener uno trabajando en el espacio ha sido vital para poder captar la silueta de no uno, sino dos agujeros negros.
La imagen de los dos agujeros negros es la primera que se ha tomado jamás. Gracias a ella, no solo se confirma la hipótesis de este sistema binario y se demuestra lo lejos que pueden llegar las nuevas tecnologías en astronomía. También se puede conocer mucho mejor a los dos agujeros negros implicados. Por ejemplo, ahora sabemos que el más grande de ellos tiene un tamaño colosal, de 18 billones de veces la masa del Sol, mientras que el otro, con 150 millones de masas solares, es mucho más pequeño, pero igualmente enorme.
El misterio del brillo del cuásar OJ 287 queda resuelto con una imagen que pasa a la historia de la ciencia. ¿Qué será lo siguiente?