A través de observaciones del Atacama Large Milimeter Array (ALMA), el telescopio más potente del desierto de Chile, investigadores descubrieron la primera tormenta gigantesca de agujeros negros. Observaron un viento galáctico impulsado por un agujero negro supermasivo hace 13 mil 100 millones de años. Gracias a los resultados de la investigación, se cree que los agujeros negros crecieron y evolucionaron junto con las galaxias.

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En el centro de las galaxias grandes se esconde un agujero negro supermasivo, de cantidades exorbitantes que ni siquiera los podríamos comprar con nuestro Sol. Curiosamente la masa de el agujero negro es aproximadamente proporcional a la masa de la región central de la galaxia. Lo que resulta muy extraño, ya que los tamaños de la galaxia y el agujero negro difieren abismalmente. Por esta relación proporcional, es que los astrónomos creen que estos dos, evolucionaron juntos a través de algún tipo de interacción física (coevolución).

galaxia

Y justamente un viento galáctico puede proporcionar este tipo de interacción. Sabemos que un agujero negro supermasivo es capaz de devorar una gran cantidad de materia, pero a medida que dicha materia comienza a moverse a altas velocidades debido a la inmensa gravedad del objeto, se emite una energía intensa. Así, sale disparada gran cantidad de materia circundante hacia afuera, lo que conocemos como viento galáctico.

Desde cuándo han evolucionado juntos

Pero si se supone que los agujeros negros y sus galaxias evolucionaron conjuntamente a través de una interacción dada por el viento galáctico, entonces habría que conocer cuándo surgieron estas tormentas de energía en el Universo. “Esta es una pregunta importante porque está relacionada con un problema importante en astronomía: ¿Cómo coevolucionaron las galaxias y los agujeros negros supermasivos?”, dice Takuma Azumi, autor principal de la investigación.

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Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

El equipo de Azumi, utilizó por primera vez el telescopio Subaru del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) para buscar agujeros negros supermasivos. Encontraron más de 100 galaxias con sus respectivos agujeros negros de hace 13 mil millones de años. Posteriormente utilizaron el ALMA para analizar el movimiento del gas en las galaxias anfitrionas y encontraron que específicamente en la galaxia J1243 + 0100, emite ondas de radio procedentes del viento galáctico.

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Galaxia distante J1243 + 0100 que alberga un agujero negro supermasivo en su centro. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Izumi et al.

Además, reveló que hay un flujo de gas de alta velocidad que se mueve a 500 kilómetros por segundo. La suficiente energía como para alejar el material estelar de la galaxia y detener la actividad de formación de estrellas. También existe congruencia en la relación de la masa del agujero negro, con la de su galaxia huésped. Lo que implica que la coevolución de los agujeros negros y sus galaxias ha estado ocurriendo casi desde el nacimiento del Universo.

“Nuestras observaciones apoyan las recientes simulaciones por computadora de alta precisión que han predicho que las relaciones coevolutivas estaban vigentes incluso hace unos 13 mil millones de años”, concluye Izumi.

Referencias:  
Subaru High-z Exploration of Low-Luminosity Quasars (SHELLQs). XIII. Large-scale Feedback and Star Formation in a Low-Luminosity Quasar at z = 7.07 on the Local Black Hole to Host Mass Relation. DOI

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