25 oct 2020

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Agujero negro gigante e inactivo provoca un desborde de estrellas en galaxias lejanas

Astrónomos estadounidenses han detectado en el distante cúmulo de galaxias SpARCS1049 una inusual cantidad de estrellas. El descontrol en su formación se debe a la inactividad del agujero negro supermasivo que debe regularlas en ese sector del universo.

El Periódico

Agujero negro gigante e inactivo provoca un desborde de estrellas en galaxias lejanas

Un equipo de científicos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA ha concluido que la superpoblación de estrellas que puede apreciarse en el cúmulo de galaxias denominado SpARCS1049 tiene su origen en la falta de actividad de un agujero negro supermasivo, que precisamente cumple la función de regular la formación de estrellas. Según una nota de prensa, el descubrimiento podría arrojar luz sobre las consecuencias de la inactividad de los agujeros negros en diferentes circunstancias.

SpARCS1049 se encuentra exactamente a 9.9 mil millones de años luz de distancia de la Tierra. Se trata de un cúmulo de galaxias, o sea una estructura conformada por cientos o miles de galaxias, dotadas de gas caliente y con grandes emisiones de rayos X. Habitualmente, un agujero negro supermasivo se ubica en la galaxia central del cúmulo, produciendo energía que permite controlar la formación de estrellas.

Sin embargo, observaciones previas realizadas con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y con el Telescopio Espacial Spitzer habían indicado que en SpARCS1049 las estrellas nacían a una velocidad impresionante, muy superior al promedio conocido. Se registró la formación de alrededor de 900 nuevos soles en masa por año, un ritmo 300 veces más rápido al observado en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Los astrónomos indicaron que con esa velocidad todas las estrellas que se encuentran en la Vía Láctea se podrían formar en alrededor de 100 millones de años. Por el contrario, se sabe que nuestra galaxia tiene una edad que supera los diez mil millones de años, siendo en consecuencia un plazo extremadamente corto para la formación de la totalidad de las estrellas que la componen.

Gas más denso y frío

A partir de estos datos, los astrónomos comenzaron a preguntarse sobre las razones de esta anomalía en el cúmulo de galaxias SpARCS1049. Algo tendría que estar fallando para que el ritmo de formación de estrellas sea tan explosivo y desmedido. Buscando más detalles, los especialistas determinaron que la inusitada producción estelar se lleva a cabo a unos 80 mil años luz de distancia del centro de SpARCS1049, en una región alejada de cualquiera de las galaxias que forman parte del cúmulo.

Los datos aportados por el Observatorio de rayos X Chandra permitieron llegar a la resolución de esta incógnita. Se comprobó que en el sector donde existe una mayor generación de estrellas el gas es más denso que en el promedio de la zona y se ha enfriado a una temperatura de alrededor de 10 millones de grados, cuando en el cúmulo de galaxias estudiado la temperatura habitual se ubica en los 65 millones de grados.

Las temperaturas más bajas permiten una mayor producción de estrellas, explicando el incremento en el ritmo y en la cantidad. Pero los astrónomos concluyeron además que el enfriamiento se debe a la inactividad del agujero negro supermasivo localizado en el centro de SpARCS1049, el cual debería regular la producción estelar emitiendo energía a su entorno.

Un agujero negro dormido y famélico

Todo indica que el agujero negro gigante se ha dormido por ausencia de una fuente de combustible que motorice su actividad. Es que el gas más denso que podría alimentarlo se ha alejado considerablemente del centro del cúmulo de galaxias, debido a una colisión producida en algún momento entre dos grupos más pequeños de galaxias. Precisamente este choque permitió la creación de SpARCS1049.

Para finalizar, los científicos creen que una mayor comprensión sobre este tipo de agujeros negros supermasivos sin actividad podría incrementar el conocimiento de los especialistas acerca de las condiciones de formación de las primeras estrellas en el universo.

Referencia

Evidence of runaway gas cooling in the absence of supermassive black hole feedback at the epoch of cluster formation.J. Hlavacek-Larrondo, C.L. Rhea, T. Webb, M. McDonald, A. Muzzin, G. Wilson, K. Finner, F. Valin, N. Bonaventura, M. Cooper, A. C. Fabian, M.-L. Gendron-Marsolais, M. J. Jee, C. Lidman, M. Mezcua, A. Noble, H. R. Russell, J. Surace, A. Trudeau and H. K. C. Yee. Astrophysical Journal Letters (2020).DOI:no informado.

Video y Foto: Chandra X-ray Observatory / NASA.