Nuevo estudio muestra que los cuásares pueden ser oscurecidos por sus galaxias anfitrionas

Astronomía

Un nuevo estudio revela que los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, conocidos como cuásares, a veces pueden quedar oscurecidos por densas nubes de gas y polvo en sus galaxias anfitrionas. Esto desafía la idea predominante de que los cuásares sólo quedan oscurecidos por anillos de polvo en forma de rosquilla en las inmediaciones del agujero negro.

Los cuásares son objetos extremadamente brillantes impulsados por agujeros negros que se atiborran del material circundante. Su poderosa radiación puede bloquearse si espesas nubes se interponen entre nosotros y el quásar.

Los astrónomos han pensado durante mucho tiempo que este material oscurecedor sólo existe en el entorno inmediato del quásar, en un “toro polvoriento” (o donut) que lo rodea. Ahora, un equipo de científicos dirigido por la Universidad de Durham ha encontrado evidencia de que en algunos cuásares, el oscurecimiento es causado enteramente por la galaxia anfitriona en la que reside el cuásar.

Utilizando el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), en Chile, observaron una muestra de cuásares muy polvorientos con intensas tasas de formación estelar. Descubrieron que muchos de estos quásares viven en galaxias muy compactas, conocidas como “galaxias con estallido estelar”, de no más de 3.000 años luz de diámetro. Estas galaxias con estallido estelar pueden formar más de 1000 estrellas como el sol por año.

Ilustración de las fuentes de oscurecimiento. Las nubes anaranjadas representan el polvo y el gas cerca del agujero negro central, y las nubes azules con estrellas representan el polvo y el gas en la galaxia que forma las estrellas. El gradiente en color azul representa la cantidad de gas y polvo en la galaxia, desde una cantidad pequeña (transparente) hasta una grande (opaca). Crédito: Universidad de Durham.

Para formar una cantidad tan grande de estrellas, la galaxia necesita una enorme cantidad de gas y polvo, que son esencialmente los componentes básicos de las estrellas. En tales galaxias, las nubes de gas y polvo agitadas por la rápida formación estelar pueden acumularse y ocultar completamente el cuásar.

El estudio completo ha sido publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). La autora principal del estudio Carolina Andonie, Ph.D. estudiante del Centro de Astronomía Extragaláctica de la Universidad de Durham, dijo: “Es como si el cuásar estuviera enterrado en su galaxia anfitriona.

“En algunos casos, la galaxia circundante está tan llena de gas y polvo que ni siquiera los rayos X pueden escapar.

“Siempre pensamos que la rosquilla polvorienta alrededor del agujero negro era lo único que ocultaba el cuásar de la vista.

“Ahora nos damos cuenta de que toda la galaxia puede unirse.

“Este fenómeno sólo parece ocurrir cuando el cuásar está experimentando un intenso crecimiento acelerado”.

El equipo estima que en aproximadamente el 10-30% de los quásares que forman estrellas muy rápidamente, la galaxia anfitriona es la única responsable de oscurecer el cuásar.

Los hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre el vínculo entre el crecimiento de las galaxias y la actividad de los agujeros negros. Los quásares oscurecidos pueden representar una etapa evolutiva temprana, cuando las galaxias jóvenes son ricas en gas y polvo frío, lo que alimenta altas tasas de formación de estrellas y crecimiento de agujeros negros.

El coautor del estudio, el profesor David Alexander de la Universidad de Durham, dijo: “Es una fase de evolución turbulenta y desordenada, cuando el gas y las estrellas chocan y se agrupan en el centro de la galaxia. La lucha cósmica por la comida envuelve al cuásar bebé en su capullo natal de polvo”.

Descubrir estos quásares enterrados ayudará a los científicos a comprender la conexión entre las galaxias y los agujeros negros supermasivos que se encuentran en sus corazones.

Fuente: Phys.org.

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