El metrónomo cósmico se descompasa: los destellos de Ansky se ralentizan a la mitad ✛

Original: "NICER observations reveal doubled timescales in Ansky's quasi-periodic eruptions (QPEs)"
arXiv:2509.16304 · 2025-09-19 · CC BY 4.0 · 4 min
En seis meses, los destellos cuasiperiódicos de Ansky se han vuelto la mitad de frecuentes, el doble de duraderos y cuatro veces más energéticos.

En el núcleo de la lejana galaxia SDSS J1335+0728, a 2,5 mil millones de años luz de la Tierra, un agujero negro supermasivo marca el compás. Cada pocos días emite destellos en rayos X, como un metrónomo cósmico, pero en 2025 este metrónomo ha cambiado repentinamente de tempo, de allegro a andante. El instrumento NICER, a bordo de la ISS, tras acumular 283 kilosegundos de observaciones, ha registrado que el intervalo entre destellos ha aumentado de ~4.5 a ~10 días, y la duración de cada destello ha pasado de ~1.5 a ~2.8 días. La energía total emitida por destello se ha disparado cuatro veces, alcanzando (3.98±0.4)×$10^{48}$ ergios. Es como si un músico que tocaba un vals rápido pasara de repente a un adagio lento, sin cambiar las notas, pero haciendo cada nota cuatro veces más fuerte.

Ansky es la fuente de QPE más brillante conocida: su luminosidad máxima alcanza 2×$10^{43}$ erg/s, diez veces más brillante que cualquier otra. Además, entre 2020 y 2023 no se detectó ninguna emisión de rayos X; los destellos comenzaron solo después del estallido óptico de 2019.

¿Qué hace que el metrónomo se descompase? Los astrofísicos han debatido durante mucho tiempo qué controla el ritmo de los QPE: inestabilidades en el disco de acreción (el disco de gas que gira alrededor del agujero negro) o el movimiento orbital de una estrella compañera en un sistema de relación de masas extrema (EMRI). Las observaciones de 2025 ofrecen una respuesta inesperada: la órbita no podría haber cambiado tan rápido. El período se ha duplicado en seis meses, y el período orbital de una estrella es una magnitud que cambia lentamente, bajo la influencia de las ondas gravitacionales. Los autores proponen un escenario elegante: los restos de una estrella destruida, al atravesar el disco de acreción, generan ondas de choque. Antes atravesaban el disco por completo, produciendo dos destellos por paso; ahora ya no lo atraviesan, así que hay un solo destello, pero el doble de largo y más energético. La transición de ondas de choque bidireccionales a unidireccionales explica tanto la duplicación del período como el aumento de energía y la asimetría del perfil: el tiempo de decaimiento se ha duplicado, mientras que el tiempo de aumento apenas ha cambiado.

Dentro de la temporada de 2025, el intervalo entre destellos aumenta sistemáticamente a un ritmo de ~0.1 días por destello. Si la tendencia continúa, el período se estabilizará alrededor de 10 días, aunque también son posibles cambios rápidos entre 5 y 10 días.

Este trabajo es la primera indicación observacional de la evolución del mecanismo de emisión en los QPE. Anteriormente, los investigadores habían registrado la existencia de destellos o su relación con eventos de disrupción de marea, pero nadie había visto cómo los parámetros de la fuente cambian en tiempo real. Ahora los teóricos tienen una prueba: los modelos deben explicar no solo los parámetros promedio, sino también sus cambios rápidos. Si el escenario propuesto es correcto, las simulaciones numéricas de la ablación de la estrella y la evolución del disco reproducirán las energías y los perfiles observados. Las futuras observaciones con NICER y XMM-Newton, ya aprobadas, continuarán monitoreando el período y la forma de los destellos. Detectar la duplicación del período en otros QPE de período largo sería la "prueba irrefutable" del escenario de colisiones.

El metrónomo cósmico sigue marcando el compás, pero ahora sabemos que su ritmo puede cambiar no por un cambio de órbita, sino por cómo los restos de la estrella interactúan con el disco de gas. Este descubrimiento desafía los modelos antiguos y abre un nuevo capítulo en el estudio de los destellos cuasiperiódicos. Para futuras misiones como LISA y TianQin, que detectarán ondas gravitacionales de sistemas EMRI, comprender los análogos electromagnéticos de estos eventos será clave para descifrar las danzas invisibles de los agujeros negros y sus compañeros.

Ansky es la fuente de QPE más brillante conocida: su luminosidad máxima alcanza 2×$10^{43}$ erg/s, diez veces más brillante que cualquier otra. Además, entre 2020 y 2023 no se detectó emisión de rayos X en absoluto; las erupciones comenzaron solo después del estallido óptico de 2019.

F_{\mathrm{QPE}} = \begin{cases} A\lambda e^{\tau_1/(t_{\mathrm{peak}}-t_{\mathrm{as}}-t)} & t < t_{\mathrm{peak}} \\ A e^{-(t-t_{\mathrm{peak}})/\tau_2} & t \ge t_{\mathrm{peak}} \end{cases}
A es la amplitud, τ1 y τ2 son los tiempos de aumento y decaimiento exponencial, λ es la normalización, tas es el tiempo asintótico
R_{\mathrm{bb}} = \sqrt{\frac{L_{\mathrm{bol}}}{4\pi\sigma_{\mathrm{SB}} T^4}}
Rbb es el radio del cuerpo negro, Lbol es la luminosidad bolométrica, T es la temperatura, σSB es la constante de Stefan-Boltzmann
Conceptos
erupciones cuasiperiódicas ciclos de actividad de agujeros negros quasi biennial oscillation actividad AGN cambiante retroalimentación de cuásar blázar llamarada estallido estelar microcuásar núcleo galáctico activo cuásar disrupción de marea