¿Goloso? ¡Un monstruoso agujero negro está impidiendo que tu galaxia forme estrellas!
Un agujero negro supermasivo está impidiendo que su propia galaxia forme estrellas. Este es un posible vínculo entre los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas.
Cada galaxia tiene un agujero negro supermasivo en su centro. A pesar de su famoso poder gravitacional, un agujero negro supermasivo sólo interactúa gravitacionalmente con una pequeña parte de la galaxia. Sin embargo, sabemos que existe una correlación entre la evolución de un agujero negro supermasivo y la galaxia que habita.
Una correlación famosa es la dispersión de las velocidades de las estrellas en una galaxia y la masa del agujero negro central. Cuanto mayor es la masa, mayor es la dispersión. Los astrónomos todavía se están devanando los sesos tratando de entender qué significa esto: ¿los agujeros negros afectan a la galaxia más de lo que pensábamos?
Un ejemplo es el agujero negro supermasivo de la galaxia Mrk 817, situado a 430 millones de años luz de distancia. Astrónomos italianos han descubierto este agujero negro que se alimenta a sí mismo pero impide que su galaxia forme estrellas. Esto sucede debido a un efecto llamado retroalimentación AGN.
Agujeros negros supermasivos
Todos los agujeros negros que tienen una masa superior a 10.000 masas solares se clasifican como agujeros negros supermasivos. Son bastante comunes en el Universo ya que cada galaxia parece tener un agujero negro supermasivo en su centro. Su origen y cómo acabaron en el centro de las galaxias sigue siendo un misterio.
A pesar de ser grandes, algunos más grandes que el propio Sistema Solar, estos agujeros negros son pequeños en relación con la propia galaxia anfitriona. Debido a que son pequeños y menos masivos que su galaxia, interactúan gravitacionalmente sólo en una región determinada del centro. Las regiones exteriores de la galaxia no experimentan interacción con el agujero negro central.
Relación de agujeros negros supermasivos y galaxias.
¿Qué fue primero: el agujero negro supermasivo o su galaxia? Ésa es una pregunta que los astrónomos han intentado responder durante décadas. Actualmente, el telescopio James Webb está intentando observar las primeras interacciones entre agujeros negros y galaxias, pero los primeros resultados han planteado más preguntas que respuestas. Es posible estimar que se produjo una coevolución entre los dos.
Sin embargo, los astrónomos no viven sólo de la coevolución. Existe un fenómeno llamado retroalimentación AGN. Este fenómeno está relacionado con cuando un agujero negro supermasivo se está alimentando y se libera material energético a través de chorros o vientos. El proceso por el cual esto ocurre es extremadamente complejo.
Investigación brasileña para comprender los vientos de los agujeros negros
El becario postdoctoral Iván Almeida, que actualmente trabaja en Inglaterra, ha hecho su carrera científica explicando cómo se producen los vientos AGN. Sus trabajos fueron publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society donde investiga la formación de vientos a través de modelos computacionales.
La idea es que los vientos AGN se formen alrededor de un agujero negro que se alimenta. La energía de los vientos depende de la tasa de acreción de estos objetos. Se espera que los agujeros negros con tasas de acreción más altas puedan generar vientos más rápidos. Pero eso no es lo que encontró un grupo italiano.
Mrk 817*
En el centro de la galaxia Mrk 817 se encuentra un agujero negro supermasivo de 81 millones de masas solares. El grupo observó la galaxia a través de los telescopios de observación de rayos X Swift y XMM-Newton. Lo que encontraron en los datos fueron vientos que se movían a una fracción de la velocidad de la luz alejándose del agujero negro.
Estos vientos crean un verdadero caos cósmico, provocando que se interrumpa el suministro de energía del agujero negro y que además alcance mayores distancias. Cuando un viento enérgico llega a una región de formación estelar , calienta las nubes, impidiendo que se formen nuevas estrellas.
Respuesta a una pregunta abierta
La idea de que los agujeros negros supermasivos pueden alterar la formación estelar de una galaxia no es nueva. Este fenómeno se ha estudiado durante décadas, pero esta es la primera vez que se observa en un agujero negro con una tasa de acreción baja. Esto puede explicar por qué observamos galaxias que se consideran inactivas.
El descubrimiento es importante porque es una observación poco común incluso en agujeros negros con tasas de acreción más altas. Con este en particular, es aún más emocionante porque puede responder una pregunta que ha mantenido despiertos a los astrónomos durante mucho tiempo.