Los científicos han desvelado uno de los mayores misterios de los cuásares -los objetos más brillantes y potentes del Universo- al descubrir que se encienden por la colisión de galaxias.

Descubiertos por primera vez hace 60 años, los cuásares pueden brillar tanto como un billón de estrellas empaquetadas en un volumen del tamaño de nuestro Sistema Solar. Durante las décadas transcurridas desde que se observaron por primera vez, ha seguido siendo un misterio qué podría desencadenar una actividad tan poderosa. Un nuevo trabajo dirigido por científicos de las Universidades de Sheffield y Hertfordshire ha revelado ahora que es consecuencia de la colisión de galaxias.

Las colisiones se descubrieron cuando los investigadores, utilizando observaciones de imagen profunda del telescopio Isaac Newton de La Palma, observaron la presencia de estructuras distorsionadas en las regiones exteriores de las galaxias que albergan cuásares.

Cuásares dobles | foto International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva en Wikimedia Commons

La mayoría de las galaxias tienen agujeros negros supermasivos en sus centros. También contienen cantidades sustanciales de gas, pero la mayor parte del tiempo este gas orbita a grandes distancias de los centros de las galaxias, fuera del alcance de los agujeros negros. Las colisiones entre galaxias impulsan el gas hacia el agujero negro situado en el centro de la galaxia; justo antes de ser consumido por el agujero negro, el gas libera cantidades extraordinarias de energía en forma de radiación, lo que da lugar al brillo característico de los cuásares.

La ignición de un cuásar puede tener consecuencias dramáticas para galaxias enteras: puede expulsar el resto del gas de la galaxia, lo que impide que ésta forme nuevas estrellas durante miles de millones de años en el futuro.

Es la primera vez que se obtiene una muestra de cuásares de este tamaño con este nivel de sensibilidad. Al comparar las observaciones de 48 cuásares y sus galaxias anfitrionas con imágenes de más de 100 galaxias no cuásares, los investigadores llegaron a la conclusión de que las galaxias que albergan cuásares tienen aproximadamente tres veces más probabilidades de estar interactuando o colisionando con otras galaxias.

El estudio ha supuesto un importante paso adelante en nuestra comprensión de cómo se desencadenan y alimentan estos poderosos objetos.

Granos de polvo -incluidas diminutas motas de los minerales que se encuentran en las piedras preciosas peridoto, zafiros y rubíes- pueden verse soplando en los vientos de un cuásar, o agujero negro activo, en este concepto artístico. El cuásar se encuentra en el centro de una galaxia lejana | foto NASA/JPL-Caltech en Wikimedia Commons

En palabras del profesor Clive Tadhunter, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Sheffield: Los cuásares son uno de los fenómenos más extremos del Universo, y es probable que lo que vemos represente el futuro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, cuando colisione con la galaxia de Andrómeda dentro de unos cinco mil millones de años.

Es emocionante observar estos fenómenos y comprender por fin por qué se producen, pero afortunadamente la Tierra no estará cerca de uno de estos episodios apocalípticos hasta dentro de bastante tiempo.

Los cuásares son importantes para los astrofísicos porque, debido a su brillo, destacan a grandes distancias y, por tanto, actúan como faros hacia las épocas más tempranas de la historia del Universo. El Dr. Jonny Pierce, investigador postdoctoral de la Universidad de Hertfordshire, explica:

Una de las principales motivaciones científicas del telescopio espacial James Webb de la NASA fue estudiar las primeras galaxias del Universo, y Webb es capaz de detectar la luz de los cuásares más distantes, emitida hace casi 13.000 millones de años. Los cuásares desempeñan un papel clave en nuestra comprensión de la historia del Universo, y posiblemente también del futuro de la Vía Láctea.


Fuentes

University of Sheffield | J C S Pierce, C Tadhunter, C Ramos Almeida, P Bessiere, J V Heaton, S L Ellison, G Speranza, Y Gordon, C O’Dea, L Grimmett, L Makrygianni, Galaxy interactions are the dominant trigger for local type 2 quasars, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 522, Issue 2, June 2023, Pages 1736–1751, doi.org/10.1093/mnras/stad455


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