Un estudio realizado por el Centro de Astrobiología (CAB-INTA-CSIC) de España ha revelado que los agujeros negros supermasivos tienen un impacto significativo en la evolución química de las galaxias.
Esta investigación cuenta con la colaboración del Instituto de Astrofísica de Andalucía, el Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica en Taiwán, y el Gran Telescopio Canarias (Grantecan). Los científicos han demostrado cómo la actividad de un agujero negro supermasivo, que se encuentra en el núcleo de un cuásar, transforma la composición química del gas presente en la galaxia.
Qué son los cuásares
Los cuásares son algunos de los objetos más brillantes que se pueden observar en el universo, según el Instituto español de Astrofísica. Al igual que otras galaxias activas, estos cuásares albergan en su centro un agujero negro supermasivo, cuya masa puede variar entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol, rodeado de un disco de gas que lo alimenta.
La intensa gravedad del agujero negro provoca temperaturas y presiones extremas en el disco de acreción. Esto da lugar a la emisión de radiación intensa y a fenómenos extremos, como los chorros de partículas relativistas que se desplazan a velocidades cercanas a la de la luz, así como los vientos cósmicos, que son flujos de gas y partículas expulsados a miles de kilómetros por segundo desde las regiones internas del agujero negro.
Impacto de los vientos cósmicos
Según los investigadores, estos vientos son capaces de inyectar grandes cantidades de energía en el resto de la galaxia. Para llevar a cabo su estudio, el equipo elaboró un mapa bidimensional que muestra las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno en el gas de la galaxia activa SDSS 1430+1339. Esta galaxia fue descubierta por voluntarios del proyecto de ciencia ciudadana `Galaxy Zoo` y se encuentra a más de 1.000 millones de años luz de la Tierra.
El cuásar, conocido coloquialmente como `Teacup` debido a su forma peculiar que recuerda a una taza de té, se distingue por la presencia de una burbuja de gas caliente e ionizado que tiene un diámetro superior a 30.000 años luz y rodea su núcleo activo. Esta burbuja está asociada con un enorme flujo de energía y partículas de alta velocidad, resultado de la actividad de su agujero negro supermasivo.
El superviento y su efecto
Los datos obtenidos demuestran que este flujo, denominado `superviento`, actúa como un potente mecanismo de inyección de energía en toda la galaxia, afectando incluso la composición química del gas que contiene. Montserrat Villar, investigadora del CSIC en el Centro de Astrobiología y autora principal del estudio, explica que la acción de este superviento influye en la composición química del gas a medida que se desplaza por la galaxia, alcanzando distancias enormes.
Las variaciones en las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno observadas a lo largo de la galaxia Teacup pueden ser compatibles con varios escenarios. En todos ellos, la actividad nuclear asociada al agujero negro supermasivo actúa como el mecanismo final responsable del enriquecimiento químico del gas, incluso a grandes distancias.
Posibles explicaciones para el cambio
Se desconoce si el cambio en las abundancias químicas en las regiones externas se debe al desplazamiento de elementos pesados desde la región central de la galaxia o a otros mecanismos que no implican este arrastre. Villar también menciona que otra posibilidad es que este superviento haya inducido la formación de estrellas en áreas muy alejadas del núcleo galáctico, y que estas estrellas hayan enriquecido el medio circundante a través de explosiones de supernova.
En cualquier caso, este cuásar proporciona evidencia observacional clara de cómo la actividad nuclear puede enriquecer el gas a grandes escalas, posiblemente incluso más allá de la propia galaxia, según Villar.
Importancia del estudio
Sara Cazzoli, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía y coautora del estudio, afirmó que entender cómo los agujeros negros supermasivos regulan la evolución de las galaxias es uno de los temas más relevantes en la astrofísica contemporánea.
El equipo utilizó datos de espectroscopía de campo integral obtenidos con el instrumento MUSE del Very Large Telescope (VLT). Este conjunto de cuatro telescopios, cada uno con un diámetro de 8,2 metros, se encuentra en las instalaciones del European Southern Observatory (ESO) en el desierto chileno de Atacama.
Fuente: EFE
