Un agujero negro que expulsa materia fuera de la galaxia

Utilizando una red mundial de radiotelescopios, un grupo de astrónomos ha encontrado pruebas sólidas de que un potente chorro de material impulsado a casi la velocidad de la luz por el agujero negro central de la galaxia está expulsando grandes cantidades de gas fuera de la galaxia. Este proceso, dijeron, está limitando el crecimiento del agujero negro y la tasa de formación de estrellas en la galaxia, por lo que es una clave para entender cómo se desarrollan las galaxias.

Los astrónomos han teorizado que muchas galaxias deberían ser más masivas y tener más estrellas de lo que sucede en la realidad. Los científicos proponen dos mecanismos principales para ralentizar o detener el proceso de crecimiento de la masa y formación de las estrellas; vientos estelares violentos procedentes de estallidos de formación estelar y el retroceso de los chorros de párticulas propulsados ​​por agujero negro de la galaxia central.

“Con las imágenes finamente detalladas proporcionadas por la combinación intercontinental de radiotelescopios, hemos podido ver grupos masivos de gas frío que es empujado lejos del centro de la galaxia propulsados por chorros del agujero negro”, dijo Raffaella Morganti, del Instituto Holandés de Radioastronomía y la Universidad de Groningen.

Los científicos estudiaron una galaxia llamada 4C12.50, a cerca de 1,5 millones de años luz de la Tierra. Eligieron esta galaxia, ya que se encuentra en una etapa en la que el “motor” del agujero negro que produce los chorros se está encendiendo. A medida que el agujero negro, una concentración de masa tan densa que ni siquiera la luz puede escapar, tira de material hacia él, el material forma un disco giratorio que rodea el agujero negro. Los procesos en el disco aprovechan la tremenda energía gravitacional del agujero negro para propulsar el material hacia el exterior desde los polos del disco.

En los extremos de los dos chorros, los investigadores encontraron acumulaciones de gas de hidrógeno moviéndose hacia fuera de la galaxia a 1.000 kilómetros por segundo. Una de las nubes tiene 16.000 veces la masa del Sol, mientras que el otro contiene 140.000 veces la masa del sol. La nube más grande, según los científicos, es de aproximadamente 160 por 190 años luz de tamaño.

“Esta es la evidencia más definitiva encontrada de una interacción entre el chorro rápido de dicha galaxia y una densa nube de gas interestelar”, dijo Morganti. ”Creemos que estamos viendo en acción el proceso por el cual un, motor central activo puede eliminar el gas (la materia prima para la formación de estrellas) de una galaxia joven”, agregó.

Los científicos también aseguran que sus observaciones indican que los chorros del núcleo de la galaxia puede estirar y deformar las nubes de gas interestelar para ampliar su efecto de “empujar” más allá de la poca anchura de los propios chorros. Además, 4C12.50 ‘ está en una etapa de desarrollo en que los chorros pueden encenderse y apagarse periódicamente y así repetir el proceso de eliminación de gas de la galaxia.

En julio, otro equipo de científicos, con el Gran Conjunto Milimétrico / submilimétrico de Atacama (ALMA), anunció que había encontrado gas que salía de una galaxia más cercana, llamada NGC 253, por un intenso estallido de formación estelar .

“Ambos procesos se cree que funcionan, a menudo, de forma simultánea, en las galaxias jóvenes, para regular el crecimiento de sus agujeros negros centrales, así como la velocidad a la que pueden formar nuevas estrellas”, dijo Morganti.

Morganti y su equipo usaron radiotelescopios en Europa y los EE.UU., combinando sus señales para hacer un gigante, telescopio intercontinental. En los EE.UU., estos incluyen la Fundación Nacional de Ciencia de Very Long Baseline Array (VLBA) , un continente entero de radiotelescopios desde Hawai, a través de la parte continental de EE.UU., a St. Croix en las Islas Vírgenes, y una antena de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México. Los radiotelescopios europeos que utilizaron fueron los de Effelsberg, Alemania; Westerbork, Países Bajos, y Onsala, Suecia. La potencia de muy alta resolución, o la capacidad para ver detalles finos, proporcionada por un sistema tan vasto era esencial para la localización de la ubicación de las nubes de gas afectados por los chorros de la galaxia.

Morganti trabajó con Judit Fogasy de Universidad Eötvös Loránd en Budapest, Hungría, Zsolt Paragi del Instituto Conjunto para VLBI en Europa; Tom Oosterloo del Instituto Holandés de Radioastronomía y la Universidad de Groningen, y Monica Orienti del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica. Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista Science.

Autor: Dave Finley

Enlace original: Powerful jets blowing material out of galaxy