Nuevo estudio sobre la naturaleza de los núcleos galácticos activos
Por: ALMA.
19 de diciembre de 2025
Imagen de ALMA de alta resolución del gas molecular, trazado por la emisión de la molécula de monóxido de carbono, correspondiente a cuatro galaxias en fusión que albergan AGN duales. Se observan claramente grandes depósitos concentrados de gas molecular. Crédito de la imagen: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ M. Johnstone et al. / CATA / J. Utreras.
Los agujeros negros son conocidos por devorar todo lo que encuentran a su paso. Sin embargo, astrónomos que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han descubierto que incluso los agujeros negros supermasivos pueden ser selectivos con la comida, lo que puede afectar significativamente su crecimiento. El equipo utilizó ALMA para estudiar siete fusiones de galaxias cercanas que albergan agujeros negros supermasivos separados por tan solo unos miles de años luz.
Cuando dos galaxias masivas y ricas en gas se fusionan, la gravedad impulsa grandes cantidades de gas molecular frío hacia los centros de ambos sistemas, donde residen los agujeros negros supermasivos (SMBH). Estas breves fases turbulentas pueden activar uno o ambos agujeros negros como núcleos galácticos activos (AGN), lo que los convierte en algunos de los objetos más energéticos del universo. Sin embargo, curiosamente, no todas las galaxias en fusión albergan dos agujeros negros que se alimentan activamente; algunas muestran solo uno, mientras que otras parecen no tener apetito.
Estas observaciones revelaron una densa y caótica acumulación de nubes de gas alrededor de muchos agujeros negros (especialmente los más masivos), lo que sugiere que las fusiones son muy eficaces para proporcionar combustible para el crecimiento directamente a sus puertas. Sin embargo, el brillo actual de los agujeros negros (una medida de la velocidad a la que se acretan) no aumenta con la cantidad de gas disponible. Incluso con abundante alimento cerca, la mayoría de los agujeros negros supermasivos están mordisqueando en lugar de atiborrándose, lo que sugiere que el crecimiento de los agujeros negros durante las fusiones podría ser muy ineficiente, con una digestión inconsistente de gas en escalas de tiempo cortas.
“La ineficiencia del crecimiento observado de los agujeros negros supermasivos, incluso cuando existen densos depósitos de gas molecular, plantea interrogantes sobre las condiciones físicas necesarias para desencadenar estos episodios de crecimiento”, dijo Makoto A. Johnstone, doctorando de la Universidad de Virginia. “Además de ocurrir en entornos extremadamente polvorientos, la actividad de los AGN es probablemente muy variable y episódica, lo que explica por qué ha sido tan difícil detectar dos agujeros negros activos simultáneamente en fusiones”.
El equipo comparó sistemas con ambos agujeros negros activos (AGN dual) con fusiones en las que solo uno mostró actividad evidente (AGN único). En algunos de estos casos de AGN único, el agujero negro inactivo parecía realmente hambriento de gas frío, pero en otros, aunque se observó gas, el agujero negro seguía negándose a alimentarse, posiblemente porque se le observaba entre las alimentaciones.
“Estas observaciones únicas de ALMA muestran cómo los agujeros negros se alimentan activamente durante una gran fusión de galaxias, un evento que sospechamos firmemente que es crucial para establecer la conexión observada entre el crecimiento de los agujeros negros y la evolución de las galaxias. Es solo ahora, gracias a las capacidades únicas y revolucionarias de ALMA, que este estudio es factible”, afirma Ezequiel Treister, investigador principal de este proyecto de investigación y coautor del estudio.
ALMA también descubre que muchos agujeros negros activos están ligeramente desplazados de sus discos de gas principales en rotación, lo que sugiere interacciones gravitacionales violentas que podrían haberlos desplazado durante las fusiones de galaxias. En conjunto, estos resultados muestran que, en las colisiones de galaxias, tener suficiente energía para alimentar a los SMBH es solo la mitad de la cuestión; el tiempo, la turbulencia y el polvo determinan cuándo, y si, ambos agujeros negros se activan.
Fuente:
https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/super-massive-black-holes-may-be-picky-eaters/