Investigadores han identificado un par de agujeros negros ubicados en la galaxia 2MASX J21240027+3409114, aproximadamente a mil millones de años luz en la constelación Cygnus. Los dos agujeros negros están separados por unos 26 mil millones de kilómetros, lo que permite que la luz viaje entre ellos en solo un día. Juntos, poseen una masa equivalente a 40 millones de veces la del Sol.
Las estimaciones sugieren que estos agujeros negros completan una órbita cada 130 días y están en curso de colisión, se espera que se fusionen en aproximadamente 70,000 años. El sistema, designado como AT 2021hdr, fue detectado por primera vez en marzo de 2021 por el Zwicky Transient Facility (ZTF) en el Observatorio Palomar de Caltech en California. Fue señalado como una fuente potencialmente interesante por el equipo de Automatic Learning for the Rapid Classification of Events (ALeRCE).
Este equipo multidisciplinario emplea inteligencia artificial junto con la experiencia humana para comunicar eventos celestiales a la comunidad astronómica, utilizando vastos datos recopilados por programas de investigación como el ZTF.
Desde su detección inicial, el ZTF ha observado explosiones de AT 2021hdr cada 60 a 90 días. Hernández-García y su equipo han estado monitoreando la fuente con el satélite Swift desde noviembre de 2022. Las observaciones de Swift revelaron que este sistema binario produce oscilaciones en luz ultravioleta y de rayos X que corresponden a las variaciones de luz visible detectadas por el ZTF.
Inicialmente, los investigadores especularon que la señal podría ser un subproducto de la actividad galáctica normal. Posteriormente, consideraron un evento de ruptura de mareas, donde una estrella es destruida por uno de los agujeros negros, como una posible causa. Finalmente, concluyeron que el origen de la señal proviene de la ruptura de mareas de una nube de gas más grande que el propio binario. Cuando la nube se acercó a los agujeros negros, las fuerzas gravitacionales la desgarraron, creando filamentos alrededor del par y calentando el gas a través de la fricción. El gas se vuelve particularmente denso y caliente cerca de los agujeros negros.
A medida que el binario orbita, la compleja interacción de fuerzas expulsa parte del gas del sistema en cada rotación, produciendo la luz fluctuante observada por Swift y el ZTF.
Hernández-García y su equipo planean continuar sus observaciones de AT 2021hdr para comprender mejor el sistema y mejorar sus modelos. También están interesados en estudiar la galaxia anfitriona, que actualmente se está fusionando con otra galaxia cercana, un fenómeno que fue reportado por primera vez en su artículo.