Nuevo estudio profundiza en cómo se alimentan los agujeros negros        

Por: Universidad Estatal de Michigan.

14 de julio de 2026

Imagen de la galaxia elíptica NGC4696, ubicada en el centro del cúmulo de Centauro, tomada por el Telescopio Espacial Hubble. Esta imagen muestra filamentos de polvo que rodean el centro de la galaxia. Crédito de la imagen: NASA, ESA/Hubble, A. Fabian.

        Los astrónomos están más cerca de resolver el misterio de cómo se alimentan los agujeros negros supermasivos gracias a nuevas imágenes del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Estas imágenes ofrecen la visión más nítida jamás vista de los filamentos gaseosos que conectan la atmósfera caliente de una galaxia con el disco giratorio de gas que alimenta su agujero negro supermasivo central.

La Universidad Estatal de Michigan colaboró ​​con un equipo internacional, liderado por la Universidad de Montreal, para realizar las observaciones e interpretar los datos, encontrando respuestas a una pregunta que había desconcertado a los científicos durante décadas. “Las observaciones del JWST nos están brindando miles de nuevos datos y mediciones, y puedo decir que es mucha información para asimilar”, dijo Megan Donahue, profesora distinguida de física y astronomía de la Universidad Estatal de Michigan.

Casi todas las galaxias grandes del universo tienen un agujero negro supermasivo (AM) en su centro, millones o incluso miles de millones de veces más masivo que el Sol. Cuando estos agujeros negros atraen activamente material circundante, se activan como motores cósmicos, expulsando potentes chorros de energía que pueden moldear toda la galaxia a su alrededor, ralentizando el nacimiento de nuevas estrellas e influyendo en su crecimiento a lo largo del tiempo. Los astrónomos denominan a este tipo de agujeros negros núcleos galácticos activos (NGA).

Pero si los chorros de un núcleo galáctico activo calientan el gas circundante, en principio deberían interrumpir el suministro de alimento del agujero negro. Entonces, ¿cómo sigue alimentándose y creciendo? La hipótesis principal es que el gas finalmente se enfría, se condensa en filamentos largos y delgados y vuelve a caer hacia el centro de la galaxia en un proceso autorregulado.

Para poner a prueba esta hipótesis, el equipo apuntó el telescopio espacial James Webb (JWST) hacia la galaxia NGC 4696, la galaxia central del cúmulo de Centauro, un denso grupo de galaxias situado a unos 145 millones de años luz de la Tierra y uno de los mejores laboratorios para estudiar los mecanismos de los núcleos galácticos activos (AGN).

Tras casi ocho horas de observación con el instrumento NIRSpec del JWST, el equipo elaboró ​​mapas detallados del movimiento del gas en el interior de la esfera de influencia del agujero negro, con una resolución lo suficientemente nítida como para distinguir detalles a unos 30 años luz de distancia, una pequeña porción de una galaxia de cientos de miles de años luz de ancho.

Estos mapas revelaron que el remolino en forma de S es en realidad un disco giratorio de gas que envuelve el agujero negro supermasivo, con un diámetro de casi 800 años luz y material que se mueve a una velocidad de hasta 600 kilómetros por segundo. Es crucial destacar que dicho disco parece estar conectado físicamente a uno de los grandes filamentos que caen hacia el interior de la galaxia. Las observaciones mostraron que el gas fluye a lo largo del filamento y se vierte en el disco que alimenta el agujero negro supermasivo.

El estudio ayuda a los astrónomos a comprender mejor el ciclo de alimentación completo de un agujero negro supermasivo. Los chorros que emanan del agujero negro inyectan energía en el gas circundante de la galaxia. Este gas se enfría, se vuelve inestable y colapsa formando largos filamentos, algunos de tan solo unos cientos de años luz de ancho, pero que se extienden a lo largo de miles de años luz. Las fuerzas magnéticas ralentizan la rotación del gas a medida que cae, dirigiéndolo hacia el interior. Se acumula formando un disco giratorio alrededor del agujero negro. El disco alimenta el agujero negro. El agujero negro dispara sus chorros. Y el ciclo vuelve a empezar.

Para comprobar si esta explicación es válida, el equipo también realizó simulaciones informáticas de última generación del sistema. El gas simulado se comportó de forma muy similar a lo observado por el JWST, lo que proporciona un sólido respaldo independiente a la hipótesis propuesta.

Fuente:

https://natsci.msu.edu/news/2026/2026-07-how-supermassive-black-holes-feed-themselves.aspx