Agujeros negros supermasivos marcan el destino de las galaxias

Científicos observan por primera vez cómo los vientos de estas regiones del espacio trasladan grandes cantidades de gas para hacer estrellas, influyendo en el tamaño y la forma de la galaxia anfitriona

Muchas galaxias cercanas sufren una explosión en su centro que expulsa suficiente gas y polvo para construir más de un millar de estrellas del tamaño de nuestro Sol cada año. Los astrónomos han buscado la fuerza impulsora detrás de este fenómeno, y ahora un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Maryland cree haber encontrado la respuesta.

Su investigación, publicada en la revista Nature, proporciona la primera evidencia observacional de que un agujero negro supermasivo en el centro de una gran galaxia puede alimentar estos enormes flujos moleculares desde el interior de su núcleo. Estas emanaciones trasladan grandes cantidades de gas para hacer estrellas, influyendo así en el tamaño, la forma y el destino general de la galaxia anfitriona.

La galaxia del estudio, conocida como IRAS F11119 + 3257, tiene un agujero negro supermasivo en su centro que crece activamente. Esto significa que, a diferencia del gran agujero negro en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, este está consumiendo de forma activa grandes cantidades de gas. Cuando el material entra en el agujero negro, crea una fricción, que a su vez emite radiación electromagnética, incluyendo rayos X y la luz visible.

Los agujeros negros que se ajustan a esta descripción son llamadosnúcleos galácticos activos (AGN), y su intensa radiación también genera vientos poderosos que empujan el material lejos del centro galáctico. El estudio encontró que estos vientos de los AGN son lo suficientemente potentes como para expulsar grandes flujos moleculares que llegan a los bordes de las fronteras de la galaxia.

Aunque los teóricos han sospechado una conexión entre vientos AGN y flujos moleculares, el estudio actual es el primero en confirmar la conexión con la evidencia observacional. «Esta es la primera galaxia en la que podemos ver tanto el viento desde el núcleo galáctico activo como la salida a gran escala de gas molecular al mismo tiempo», dice el autor principal, Francesco Tombesi, investigador en el departamento de astronomía en Maryland.

El equipo analizó datos recogidos en 2013 por Suzaku, un satélite de rayos X operado por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y la NASA, así como datos del Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Como un choque de trenes

Una teoría alternativa afirma que la formación activa de estrellas cerca del centro galáctico podría conducir flujos moleculares, pero el nuevo estudio cree que la formación de estrellas por sí sola no puede explicar esta intensa concentración de energía, lo que lleva a los investigadores a concluir que los vientos AGN deben de ser el principal impulsor.

«La tentación es ignorar el agujero negro supermasivo en el estudio de la dinámica y evolución galáctica, pero nuestro estudio muestra que no se puede, ya que influye en las galaxias en la escala más grande», dice Marcio Meléndez, investigador asociado en el departamento de Astronomía y un coautor del estudio.

El equipo espera encontrar más galaxias en el futuro en las que se produzca el mismo fenómeno. En el próximo año, JAXA y la NASA lanzarán ASTRO-H, un satélite sucesor de Suzaku. Sus instrumentos a bordo harán posible el estudio de más galaxias como IRAS F11119 + 3257 con mayor detalle.

«Estas no son como las galaxias espirales o elípticas normales. Se parecen más a descarrilamientos de trenes», dice Sylvain Veilleux, profesor de Astronomía. «Dos galaxias chocaron entre sí, y ahora son un único objeto. Este choque de trenes proporciona todo el material para alimentar el agujero negro supermasivo que ahora está impulsando el enorme flujo a escala galáctica».