Ce face ca o galaxie liniștită și obișnuită precum Calea Lactee, să fie o bestie cosmică atât de strălucitoare, atât de puternică pe toate lungimile de undă a luminii, încât poate fi văzută în tot universul? O galaxie care emită lumină din ce în ce mai rapid, nu atât de departe de a noastră, poate oferi indicii despre acest fenomen. Cercetătorii au reușit pentru prima dată, să observe cum o gaură neagră, rezultatul unei supernove, începe să devoreze gazul din jur, transformându-se într-un nucleu activ de galaxie - și devenind cea mai strălucitoare sursă permanentă de lumină, din univers. Dacă vom înțelege ce determină galaxiile să se transforme în acest fel, am putea afla dacă același lucru s-ar putea întâmpla într-o zi și cu galaxia noastră.

Aproximativ 10% dintre galaxii au un centru luminos, numit nucleu galactic activ (AGN). Astronomii cred că acestea se formează atunci când un disc de material se formează în jurul găurii negre centrale a unei galaxii, iar corpul ceresc începe să îl absoarbă. În acest mediu gravitațional extrem, frecarea din disc încălzește gazul până la o temperatură atât de ridicate încât acesta începe să radieze intens. Experții au descoperit că AGN-urile variază în ceea ce privește luminozitatea și fluctuează în intensitatela fiecare 10.000 până la 10 milioane de ani. Dar ce determină o gaură neagră să înceapă să se alimenteze periodic? Și poate o galaxie să aibă mai mult de o fază AGN?

O echipă de astronomi de la  Zwicky Transient Facility, care caută pe cer obiecte care variază în timp, a căutat AGN-uri variabile. Rezultatele au fost apoi comparate cu un catalog de 2,4 milioane de galaxii, compilat în ultimele decenii din datele observaționale ale Sloan Digital Sky Survey. Au identificat 86 de galaxii care păreau să fi ieșit din starea lor de liniște. Dintre acestea, 18 au fost studiate mai în detaliu de către telescopul Southern Astrophysical Research (SOAR). Așa au găsit galaxia ZTF20aaglfpy, care a prezentat cea mai mare schimbare între observația Sloan din 2003 și noile lor observații din 2022. "Nu am reușit să urmărim activarea găurii negre în timp real", spune Paula Sánchez Sáez de la Observatorul European de Sud (ESO). "Tot ce știm este că această galaxie era inactivă acum 18 ani dar a devenit activ".

În 2019, observațiile de rutină ale telescopului spațial Zwicky au dezvăluit că o galaxie până atunci liniștită, aflată la 300 de milioane de ani-lumină, numită SDSS1335+0728, s-a aprins brusc. La început, nu au văzut prea multe schimbări, dar în 2022 evenimentele au început să se accelereze, iar gaura neagră centrală părea din ce în ce mai mult să intre în faza AGN.

Acest lucru i-a determinat pe cercetători să se uite înapoi la trecutul mai liniștit al galaxiei, folosind imagini și spectre arhivate de la șase telescoape diferite. Apoi i-au urmărit evoluția prin intermediul telescopului SOAR, al observatorului Neil Gehrels Swift al NASA, al observatorului W.M. Keck și al telescopului VLT al ESO, la lungimi de undă care variază de la raze X și ultraviolete la cele optice și infraroșii.

Colectarea datelor a reprezentat un efort uriaș, dar a meritat din plin. Echipa a ajuns la concluzia că cea mai probabilă explicație pentru luminozitatea rapidă este că o gaură neagră de un milion de ori mai masivă decât Soarele nostru, a devenit un AGN în centrul SDSS1335+0728. Dacă descoperirea va fi confirmată, ar fi pentru prima dată când cercetătorii au observat în detaliu activarea unui AGN. Cu toate acestea, există o explicație alternativă: gaura neagră a sfâșiat o stea care s-a apropiat prea mult, iar strălucirea este doar temporară. Cu toate acestea, astfel de evenimente provoacă o strălucire mult mai rapidă, dar rareori durează mai mult de un an, astfel încât această ipoteză este din ce în ce mai puțin probabilă.

Experții speră că viitoarele observații cu VLT și cu telescopul ELT al ESO, care va fi în curând operațional, le vor permite să excludă complet acest ultim scenariu și să afle mai multe despre mecanismul care determină AGN-urile să se trezească și să strălucească permanent. Unul dintre spectrografele de la VLT poate să fotografieze întreaga galaxie prin divizarea fiecărui pixel în spectre de lumină diferite. "Vom vedea dinamica gazului care cade în miezul galaxiei", spune Sánchez Sáez.