Dos galaxias interactuando vistas desde el Telescopio Espacial Hubble. Crédito: NASA/ESA/Hubble Heritage Team
Un estudio realizado por el Universidad de Southampton ha descubierto el proceso por el cual los agujeros negros supermasivos (SMBH) consumen nubes de gas que llegan hasta ellos viajando cientos de miles de años luz, de una galaxia a otra.
Un grupo internacional de investigadores ha establecido una conexión crucial entre la interacción de las galaxias vecinas y las enormes cantidades de gas necesarias para sustentar estos fenómenos espaciales colosales y ultradensos. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Naturaleza Astronomía.
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agujero negro
Un agujero negro es un lugar en el espacio donde el campo gravitatorio es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Los astrónomos clasifican los agujeros negros en tres categorías según su tamaño: agujeros negros en miniatura, estelares y supermasivos. Los agujeros negros en miniatura podrían tener una masa más pequeña que nuestro Sol y los agujeros negros supermasivos podrían tener una masa equivalente a miles de millones de nuestro Sol.
” data-gt-translate-atributos=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Se puede crear un agujero negro cuando una estrella colapsa, comprimiendo la materia en un espacio relativamente pequeño. Esto aumenta la fuerza de la gravedad hasta un punto en el que nada puede escapar, ni siquiera la luz, de ahí el nombre.
Algunos agujeros negros son gigantes, con masas millones de veces mayores que nuestro sol, y emiten enormes cantidades de energía. Estos se conocen como «agujeros negros supermasivos» y exactamente cómo se forman o obtienen suficiente combustible para alimentarse sigue siendo un misterio.
La astrofísica e investigadora principal de la Universidad de Southampton, la Dra. Sandra Raimundo, comenta: “Los agujeros negros supermasivos alimentan su actividad, en parte, por la acumulación gradual de gas del entorno que los rodea. Los agujeros negros supermasivos pueden hacer que los centros de las galaxias brillen mucho cuando capturan gas y se cree que este proceso puede tener una gran influencia en el aspecto que tienen las galaxias en la actualidad. Cómo los SMBH obtienen suficiente combustible para mantener su actividad y crecimiento aún desconcierta a los astrónomos, pero el trabajo que hemos llevado a cabo proporciona un paso hacia la comprensión de esto”.
El científico de Southampton, en colaboración con investigadores de las universidades de Copenhague y California, utilizó datos del telescopio anglo-australiano de 4 metros en Nueva Gales del Sur, Australia* para estudiar las órbitas de gas y estrellas en una gran muestra de más de 3000 galaxias. . Identificaron aquellos con la presencia de lo que se conoce como gas ‘desalineado’, en otras palabras, gas que gira en una dirección diferente a la de las estrellas de la galaxia, lo que indica una interacción galáctica pasada. Luego descubrieron que las galaxias con gas desalineado tenían una fracción más alta de agujeros negros supermasivos activos.
Los resultados mostraron un vínculo claro entre el gas desalineado y la actividad del agujero negro supermasivo, lo que sugiere que el gas se transfiere donde se encuentran dos galaxias, serpentea grandes distancias a través del espacio y luego sucumbe a las enormes fuerzas gravitatorias del agujero negro supermasivo, atraído y tragado. como una fuente vital de combustible. Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que una fusión con otra galaxia podría proporcionar esta fuente de gas, pero la evidencia directa de esto ha sido esquiva.
El Dr. Raimundo explica: “El trabajo que realizamos muestra que la presencia de gas desalineado de las estrellas está asociada con un aumento en la fracción de agujeros negros supermasivos activos. Dado que el gas desalineado es un signo claro de una interacción pasada entre dos galaxias, nuestro trabajo muestra que las interacciones de las galaxias proporcionan combustible para alimentar agujeros negros supermasivos activos.
«Esta es la primera vez que se observa una conexión directa entre la formación y la presencia de gas desalineado y la alimentación de agujeros negros supermasivos activos».
La Dra. Marianne Vestergaard, coautora del estudio, destaca: “Lo emocionante de estas observaciones es que ahora podemos, por primera vez, identificar el gas capturado y rastrearlo hasta el centro donde se encuentra el gas negro. el agujero lo está devorando.
Los científicos ahora esperan ampliar su investigación y utilizar sus hallazgos para calcular cuánto de la masa total de los agujeros negros supermasivos creció a partir de este mecanismo y qué importancia tuvo esto en el Universo primitivo.
Referencia: “Un aumento en la actividad de agujeros negros en galaxias con gas cinemáticamente desalineado” por Sandra I. Raimundo, Matthew Malkan y Marianne Vestergaard, 19 de enero de 2023, Naturaleza Astronomía.
DOI: 10.1038/s41550-022-01880-z
