El corazón de las galaxias

Galaxia Elíptica M84

Los potentes Agujeros negros en el centro de las galaxias masivas y cúmulos galácticos actúan como corazones del sistema, bombeando energía a intervalos regulares para regular el crecimiento de los propios agujeros negros, así como la formación estelar, de acuerdo con nuevos datos del Observatorio Chandra de Rayos-X de la NASA.

Los científicos de la Universidad de Michigan, el Instituto Max-Planck para Física Extraterrestre en Alemania, la Universidad de Maryland en el Condado de Baltimore (UMBC), el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica y la Universidad Jacobs en Alemania contribuyeron a los resultados.

El ritón gravitatorio de los agujeros negros es tan potente que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Agujeros negros supermasivos con masas de más de mil millones de soles han sido detectados en el centro de grandes galaxias. El material que cae en los agujeros negros causa estallidos de energía aislados o esporádicos, mediante los cuales los agujeros negros son capaces de influir en el destino de sus galaxias madre. El conocimiento logrado gracias a esta nueva investigación demuestra que los agujeros negros pueden bombear energía de una forma rítmica y suave, en lugar de violenta.

Los científicos observaron y simularon cómo los agujeros negros en el centro de la galaxia elíptica M84 envía, con toda seguridad, burbujas de plasma caliente al espacio, calentando el espacio interestelar.

Este calor se cree que ralentiza la formación de nuevas estrellas y el crecimiento del propio agujero negro, ayudando a la galaxia a que se mantenga estable. Los gases interestelares sólo se agrupan para formar nuevas estrellas si el gas está lo bastante frío. El calentamiento es más eficiente en los lugares donde es más necesario, dicen los científicos.

Alexis Finoguenov, de UMBC y el Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre en Alemania, compara el agujero negro central con el músculo del corazón.

“De la misma forma que nuestro corazón bombea periódicamente nuestro sistema circulatorio para mantenernos vivos, los agujeros negros dan a las galaxias un componente de calor vital. Son una cuidadosa creación de la naturaleza, permitiendo a las galaxias mantener su frágil equilibrio”, dijo Finoguenov.

Este hallazgo ayuda a explicar la paradoja de décadas de antigüedad sobre la existencia de grandes cantidades de gas caliente alrededor de ciertas galaxias, haciendo posible que brillasen para el telescopio Chandra de rayos-X.

“Durante décadas los astrónomos quedaron desconcertados por la presencia de gas caliente alrededor de estos objetos. Se esperaba que el gas se enfriase y formase una gran cantidad de estrellas”, dijo Mateusz Ruszkowski, profesor asistente en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Michigan.

“Ahora vemos pruebas claras y directas de que el mecanismo de calentamiento de los agujeros negros es persistente, produciendo suficiente calor para suprimir de forma significativa la formación estelar. Estas burbujas de plasma están causadas por estallidos de energía que tienen lugar uno tras otro, no ocasionalmente, y la prueba directa de que tal comportamiento periódico es difícil de encontrar”.

La burbujas se forman una dentro de otra, en una especie de efecto de muñeca rusa que no había sido visto con anterioridad, dijo Ruszkowski. Una de las burbujas de plasma caliente parece estar estallando y esparciendo su contenido, contribuyendo al calentamiento del gas interestelar.

“El gas perturbado en las viejas galaxias se ve en muchas imágenes obtenidas por el observatorio Chandra de la NASA, pero ver múltiples eventos es una prueba realmente impresionante de la actividad persistente de los agujeros negros”, dice Christine Jones, astrofísico del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica.

Se a publicado un artículo llamado “In-depth Chandra study of the AGN feedback in Virgo Elliptical Galaxy M84” en la revista Astrophysical Journal.

El original se publicó en New Service de la Universidad de Michigan y su autora es Nicole Casal Moore.