Los astrónomos dicen que descubrieron la "mayoría de edad" de las galaxias y los agujeros negros, gracias a los nuevos datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros telescopios. El nuevo descubrimiento ayuda a resolver la verdadera naturaleza de las gigantescas burbujas de gas observadas alrededor de galaxias muy jóvenes, y arroja luz sobre la formación de galaxias y agujeros negros.
Los hallazgos, dirigidos por Jim Geach de la Universidad de Durham en el Reino Unido, aparecerán en la edición del 10 de julio de El diario astrofísico.
Hace aproximadamente una década, los astrónomos descubrieron inmensos depósitos de gas de hidrógeno, a los que llamaron "gotas", mientras realizaban estudios de galaxias distantes jóvenes. Las gotas brillan intensamente con luz óptica, pero la fuente de inmensa energía requerida para alimentar este resplandor y la naturaleza de estos objetos no estaban claras.
Con base en los nuevos datos y argumentos teóricos, Geach y sus colegas muestran que el calentamiento de gas al hacer agujeros negros supermasivos y estallidos de formación de estrellas, en lugar de enfriar el gas, probablemente impulse las burbujas. La implicación es que las gotas representan una etapa en la que las galaxias y los agujeros negros apenas comienzan a apagar su rápido crecimiento debido a estos procesos de calentamiento. Esta es una etapa crucial de la evolución de las galaxias y los agujeros negros, conocida como "retroalimentación", y una que los astrónomos han estado tratando de entender desde hace mucho tiempo.
"Estamos viendo señales de que las galaxias y los agujeros negros dentro de estas burbujas están llegando a la mayoría de edad y ahora están presionando el gas que cae para evitar un mayor crecimiento", dijo el coautor Bret Lehmer, también de Durham. "Las galaxias masivas deben pasar por una etapa como esta o formarían demasiadas estrellas y terminarían ridículamente grandes en la actualidad".
Chandra y una colección de otros telescopios, incluido Spitzer, han observado 29 gotas en un gran campo en el cielo llamado "SSA22". Estas manchas, que tienen varios cientos de miles de años luz de diámetro, se ven cuando el Universo tiene solo unos dos mil millones de años, o aproximadamente el 15 por ciento de su edad actual.
En cinco de estos blobs, los datos de Chandra revelaron la firma reveladora de los agujeros negros supermasivos en crecimiento, una fuente puntual con emisión luminosa de rayos X. Se cree que estos agujeros negros gigantes residen en los centros de la mayoría de las galaxias de hoy, incluido el nuestro. Otros tres de los blobs en este campo muestran posibles evidencias de tales agujeros negros. Basado en observaciones adicionales, incluyendo datos de Spitzer, el equipo de investigación pudo determinar que varias de estas galaxias también están dominadas por niveles notables de formación estelar.
La radiación y las poderosas salidas de estos agujeros negros y estallidos de formación estelar son, según los cálculos, lo suficientemente potentes como para encender el gas de hidrógeno en las burbujas que habitan. En los casos en que no se detectaron las firmas de estos agujeros negros, las manchas son generalmente más débiles. Los autores muestran que los agujeros negros lo suficientemente brillantes como para alimentar estas burbujas serían demasiado tenues para ser detectados dada la longitud de las observaciones de Chandra.
Además de explicar la fuente de energía de los blobs, estos resultados ayudan a explicar su futuro. Bajo el escenario de calentamiento, el gas en las burbujas no se enfriará para formar estrellas, sino que se agregará al gas caliente que se encuentra entre las galaxias. SSA22 en sí podría evolucionar en un cúmulo de galaxias masivo.
"Al principio, las gotas habrían alimentado a sus galaxias, pero lo que vemos ahora son más como restos", dijo Geach. "Esto significa que tendremos que mirar más atrás en el tiempo para atrapar galaxias y agujeros negros en el acto de formarse a partir de gotas".
Fuentes / más información: los sitios de Chandra en Harvard y la NASA.
