Un equipo internacional de astrónomos ha encontrado evidencia de que la materia alrededor de los agujeros negros supermasivos ha evolucionado durante miles de millones de años, desafiando suposiciones arraigadas. Las observaciones de cuásares muestran una relación cambiante entre las emisiones ultravioleta y de rayos X desde el universo primitivo hasta el presente. El descubrimiento, liderado por investigadores del Observatorio Nacional de Atenas, sugiere que los entornos de los agujeros negros no son estáticos a lo largo de la historia cósmica.
Los cuásares, entre los objetos más brillantes del universo, son alimentados por agujeros negros supermasivos que acrecen materia circundante. Este proceso crea un disco caliente y giratorio que emite una intensa luz ultravioleta. Los científicos han creído durante mucho tiempo que esta radiación ultravioleta interactúa con una región cercana llamada corona, produciendo potentes rayos X. Durante casi 50 años, el vínculo entre estas emisiones se ha considerado una constante universal, proporcionando información sobre las condiciones cerca de los agujeros negros.
Sin embargo, una nueva investigación publicada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society indica que esta relación ha cambiado. Al analizar datos del telescopio de rayos X eROSITA y del observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, el equipo examinó una gran muestra de cuásares. Descubrieron que hace unos 6.500 millones de años, cuando el universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual, la conexión ultravioleta-rayos X difería notablemente de lo que se observa en cuásares cercanos hoy en día.
«Confirmar una relación no universal entre rayos X y ultravioleta con el tiempo cósmico es bastante sorprendente y desafía nuestra comprensión de cómo crecen y emiten radiación los agujeros negros supermasivos», dijo el Dr. Antonis Georgakakis, uno de los autores del estudio. Los hallazgos persistieron a través de múltiples métodos analíticos, señalando una posible evolución en las estructuras del disco de acreción y la corona.
Liderado por la investigadora postdoctoral Maria Chira, el estudio aprovechó la amplia cobertura del cielo de eROSITA y un marco estadístico bayesiano para detectar tendencias sutiles en datos escasos. «El avance clave aquí es metodológico», señaló Chira. «La encuesta eROSITA es vasta pero relativamente superficial: muchos cuásares se detectan con solo unos pocos fotones de rayos X. Al combinar estos datos en un sólido marco estadístico bayesiano, pudimos descubrir tendencias sutiles que de otro modo permanecerían ocultas».
Estos resultados tienen implicaciones para la cosmología. Los cuásares se utilizan a menudo como velas estándar para mapear la expansión del universo y sondear la materia oscura y la energía oscura. Si sus propiedades de emisión varían con el tiempo, los astrónomos deben refinar estos métodos. Futuros escaneos de eROSITA y encuestas multi-longitud de onda podrían aclarar si los cambios reflejan una evolución física o sesgos observacionales, ofreciendo una comprensión más profunda del comportamiento de los agujeros negros a lo largo de épocas cósmicas.