El viento de los agujeros negros puede influir en el desarrollo de las galaxias circundantes         

Por: Chris Barncard, Universidad de Wisconsin-Madison.

11 de junio de 2024

Impresión artística de un viento de quásar (en azul claro) lanzado desde el disco de acreción (rojo anaranjado) alrededor de un agujero negro supermasivo. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss, Catherine Grier y la colaboración SDSS.

Nubes de gas en una galaxia distante están siendo empujadas cada vez más rápido hacia las estrellas vecinas por explosiones de radiación del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. Es un descubrimiento que ayuda a iluminar la forma en que los agujeros negros activos pueden dar forma continua a sus galaxias estimulando o extinguiendo el desarrollo de nuevas estrellas.

Un equipo de investigadores dirigido por la profesora de astronomía de la Universidad de Wisconsin-Madison, Catherine Grier, revelaron la aceleración del gas utilizando años de datos recopilados de un cuásar, un tipo de agujero negro particularmente brillante y turbulento, a miles de millones de años luz de distancia en el constelación de Bootes. Los científicos creen que los agujeros negros están situados en el centro de la mayoría de las galaxias. Los cuásares son agujeros negros supermasivos rodeados por discos de materia que son atraídos por el enorme poder gravitacional del agujero negro.

"El material de ese disco siempre cae en el agujero negro, y la fricción de ese tirón calienta el disco y lo vuelve muy, muy caliente y muy, muy brillante", señala Grier. "Estos cuásares son realmente luminosos y, debido a que existe un amplio rango de temperaturas desde el interior hasta las partes más alejadas del disco, su emisión cubre casi todo el espectro electromagnético".

La luz brillante hace visibles los cuásares casi tan antiguos como el Universo (hasta a 13 mil millones de años luz de distancia), y el amplio rango de su radiación los hace particularmente útiles para que los astrónomos exploren el Universo primitivo. Los investigadores utilizaron más de ocho años de observaciones de un cuásar llamado SBS 1408+544, recopiladas por un programa llevado a cabo por el Sloan Digital Sky Survey ahora conocido como Black Hole Mapper Reverberation Mapping Project.

Los investigadores rastrearon los vientos compuestos de carbono gaseoso detectando la luz faltante del cuásar, luz que estaba siendo absorbida por el gas. Pero en lugar de ser absorbida exactamente en el punto correcto del espectro que indicaría carbono, la sombra se alejó más de su hogar con cada nueva mirada a SBS 1408+544. Ese cambio advirtió a los investigadores que el gas se está moviendo rápido, y cada vez a un mayor ritmo, el viento se está acelerando porque está siendo empujado por la radiación que sale del disco de acreción.

Los científicos, incluido Grier, han sugerido que han observado vientos acelerados provenientes de discos de acreción de agujeros negros antes, pero esto aún no había sido respaldado por datos de más que unas pocas observaciones. Los nuevos resultados provienen de alrededor de 130 observaciones de SBS 1408+544 realizadas durante casi una década, lo que permitió al equipo identificar sólidamente el aumento de velocidad con gran confianza.

Dependiendo de las circunstancias, los vientos de un cuásar podrían suministrar presión que comprima el gas y acelere el nacimiento de una estrella en su galaxia anfitriona, o incluso podría eliminar ese combustible e impedir que se forme una estrella potencial. "Los agujeros negros supermasivos son grandes, pero realmente pequeños en comparación con sus galaxias", dice Grier. "Eso no significa que no puedan 'hablar' entre sí, y esta es una manera de que uno hable con el otro que tendremos que tener en cuenta cuando modelemos los efectos de este tipo de agujeros negros".

Fuente:

https://phys.org/news/2024-06-black-holes-galaxies.html