Representación artística de la galaxia más brillante conocida, WISE J224607.57−052635.0, y las tres galaxias compañeras de las que se está quitando material.
(Imagen: © NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)
La galaxia más luminosa conocida parece haber devorado tres galaxias más pequeñas al mismo tiempo, revelando detalles sobre por qué brillaba tanto.
Este descubrimiento puede ayudar a explicar cómo los agujeros negros gigantes detrás de tales espectáculos de luz extraordinarios alcanzaron tamaños extremadamente grandes al principio de la historia cósmica, según el nuevo estudio.
Se cree que los agujeros negros supermasivos con masas de millones a miles de millones de veces las del sol acechan en los centros de la mayoría, si no todas, las galaxias. Cuando estos gigantes devoran la materia, investigaciones previas sugirieron que liberan cantidades extraordinariamente grandes de luz y es probable que sean la fuerza impulsora detrás de los quásares: dinamos ardientes que se encuentran entre los objetos más brillantes del universo. [He aquí el poderoso cuásar: la ciencia detrás de estos faros galácticos]
Los astrónomos pueden ver los cuásares que brillan desde los rincones más lejanos del cosmos, lo que los convierte en uno de los objetos más distantes conocidos. Los cuásares más lejanos son también los primeros cuásares que se han formado en el universo: cuanto más distante es un cuásar, más tiempo le tomó a su luz llegar a la Tierra.
Explicar cómo los agujeros negros podrían haber devorado suficiente materia para alcanzar tamaños supermasivos al principio de la historia cósmica ha demostrado ser extraordinariamente desafiante para los científicos. Como tal, los investigadores quieren examinar tantos cuásares tempranos como sea posible para aprender más sobre su crecimiento.
Para este nuevo estudio, los científicos se centraron en el cuásar WISE J224607.57−052635.0, ubicado a unos 25 mil millones de años luz de la Tierra. Esta galaxia es relativamente pequeña, solo una décima parte del ancho de la Vía Láctea, dijo a Space.com el autor principal del estudio, Tanio Díaz Santos, astrofísico de la Universidad Diego Portales en Santiago, Chile.
Sin embargo, este pequeño y polvoriento cuásar es la galaxia más luminosa conocida. Brilla aproximadamente 10.000 veces más que la Vía Láctea y más de 100 billones de veces más que el sol, dijo a Space.com el coautor del estudio Andrew Blain, astrofísico de la Universidad de Leicester en Inglaterra.
WISE J224607.57−052635.0 también se encuentra entre los primeros cuásares conocidos, que data de 12.400 millones de años, solo 1.300 millones de años después del nacimiento del universo en el Big Bang. WISE J224607.57−052635.0 y sus hermanos se conocen colectivamente como galaxias calientes, oscurecidas por el polvo, o Hot DOGs para abreviar, dijeron los investigadores.
Los científicos analizaron WISE J224607.57−052635.0 utilizando el telescopio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile y el Karl G. Jansky Very Large Array en Nuevo México. Detallaron sus hallazgos en línea hoy (15 de noviembre) en la revista Science.
El grupo de Blain descubrió tres pequeñas galaxias vinculadas con el quásar a través de puentes de polvo rico en carbono similar al hollín diesel. "Estas galaxias y puentes se extienden sobre una región del espacio alrededor de W2246 que coincide aproximadamente con el tamaño de la Vía Láctea", dijo Blain.
La cantidad de polvo solo en el cuásar era igual a 1.700 millones de veces la masa del sol, y sus galaxias satélites contenían al menos la mayor cantidad de polvo en total. "Creemos que esta es la primera detección de serpentinas polvorientas que conectan galaxias en un evento de fusión múltiple en un momento cósmico tan temprano", dijo Díaz.
Los elementos en este polvo son producidos y dispersados alrededor de las galaxias por reacciones nucleares dentro de estrellas gigantes. Esto sugiere que el gas visto alrededor de este quásar se relacionó con la formación de estrellas antes de su dramático estallido de luz, un hallazgo que podría ayudar a iluminar cómo el gas y el polvo ayudan a construir galaxias, dijo Blain.
Los investigadores sugieren que las fusiones entre galaxias y compañeros más pequeños podrían no solo suministrar la materia prima para alimentar los quásares brillantes, sino también proporcionar grandes cantidades de polvo para ocultarlo. Como tal, estos hallazgos podrían ayudar a explicar la aparición de estas galaxias brillantes y polvorientas al principio de la historia cósmica, dijeron.
