“Lo que revela el JWST es que los agujeros negros podr\u00edan ser los recicladores c\u00f3smicos por excelencia”, afirm\u00f3 Julie Hlavacek-Larrondo, astrof\u00edsica de la Universidad de Montreal y autora principal del estudio. “Liberan enormes cantidades de energ\u00eda que calientan su entorno, pero ese mismo gas puede enfriarse posteriormente formando finos filamentos que vuelven a caer hacia el interior y alimentan de nuevo el agujero negro. Por fin estamos viendo este ciclo autosostenible en acci\u00f3n”.<\/p>\n\n\n\n
De un remolino misterioso a una l\u00ednea de suministro gal\u00e1ctica<\/h2>\n\n\n\n
Las im\u00e1genes del telescopio Hubble<\/a> ya hab\u00edan revelado un remolino en forma de S cerca del centro de NGC 4696. Pero las im\u00e1genes del Hubble no pudieron revelar si el gas brillante estaba girando, cayendo hacia adentro o siendo expulsado hacia afuera.<\/p>\n\n\n\n El espectr\u00f3grafo de infrarrojo cercano del telescopio Webb observ\u00f3 la regi\u00f3n durante 7,7 horas y dividi\u00f3 la luz en miles de diminutas mediciones espaciales. Los mapas resultantes muestrearon estructuras de aproximadamente 10 p\u00e1rsecs, o 33 a\u00f1os luz, de di\u00e1metro, con una resoluci\u00f3n lo suficientemente fina como para rastrear el gas dentro de la regi\u00f3n donde predomina la gravedad del agujero negro.<\/p>\n\n\n\n El remolino result\u00f3 ser un disco giratorio multif\u00e1sico con un radio de aproximadamente 120 p\u00e1rsecs, lo que equivale a casi 800 a\u00f1os luz de di\u00e1metro. La velocidad del gas var\u00eda en unos 600 kil\u00f3metros por segundo de un lado a otro del disco. Un filamento de al menos 350 p\u00e1rsecs de longitud se aproxima desde el oeste y se encuentra con el disco a velocidades similares. El gas tambi\u00e9n se vuelve m\u00e1s turbulento cerca de la uni\u00f3n, como cabr\u00eda esperar si nuevo material se estuviera incorporando al disco.<\/p>\n\n\n\n El peque\u00f1o chorro de radio apunta aproximadamente de norte a sur, mientras que el filamento se extiende hacia el oeste. Esto hace menos probable un flujo de salida impulsado por un chorro. Simulaciones por computadora dise\u00f1adas espec\u00edficamente para NGC 4696 produjeron un filamento similar que alimenta un disco central giratorio, lo que refuerza la hip\u00f3tesis de un flujo de entrada.<\/p>\n\n\n\n “El telescopio espacial James Webb nos est\u00e1 mostrando ahora el \u00faltimo eslab\u00f3n de este circuito cerrado”, declar\u00f3 Helen Russell, astrof\u00edsica de la Universidad de Nottingham y coautora del estudio. “La vasta red filamentosa de flujos de gas canaliza finalmente el gas hacia un disco que alimenta el agujero negro”.<\/p>\n\n\n\n El ciclo propuesto comienza muy lejos del agujero negro. Chorros de materia inflan burbujas en la atm\u00f3sfera caliente circundante. El gas alrededor de estas burbujas se enfr\u00eda y condensa, mientras que los campos magn\u00e9ticos lo estiran formando filamentos. La tensi\u00f3n magn\u00e9tica puede entonces reducir el movimiento lateral del gas en ca\u00edda, permiti\u00e9ndole precipitarse hacia el centro gal\u00e1ctico. No cae directamente en el agujero negro. Primero, se une al disco circunnuclear, que act\u00faa como reservorio y puerta de entrada a escalas menores.<\/p>\n\n\n\n Los astr\u00f3nomos llevan a\u00f1os intentando reconstruir esta imagen. Un estudio realizado en 2019 por ALMA en 12 galaxias centrales de c\u00famulos estelares<\/a> revel\u00f3 enormes reservorios de gas fr\u00edo, generalmente distribuidos en filamentos que se extienden a lo largo de miles de a\u00f1os luz, pero no pudo determinar c\u00f3mo la mayor\u00eda de ellos se conectaban al agujero negro. En 2024, las observaciones de ALMA de NGC 1275<\/a> en el c\u00famulo de Perseo mostraron filamentos moleculares que converg\u00edan en un disco nuclear de aproximadamente 100 a\u00f1os luz de ancho.<\/p>\n\n\n\n El nuevo resultado del telescopio Webb revela una conexi\u00f3n m\u00e1s n\u00edtida en una segunda galaxia de un c\u00famulo importante. Tambi\u00e9n detecta gas ionizado caliente e hidr\u00f3geno molecular m\u00e1s fr\u00edo en el disco, lo que sugiere que la v\u00eda de alimentaci\u00f3n contiene material a varias temperaturas y que podr\u00eda ser com\u00fan en lugar de excepcional.<\/p>\n\n\n\n Las observaciones no abarcan todo el recorrido del gas a trav\u00e9s del horizonte de sucesos (el punto de no retorno m\u00e1s all\u00e1 del cual ninguna materia, ni siquiera la luz, puede escapar de las garras de un agujero negro, cayendo en su interior), y las simulaciones a\u00fan simplifican la forma en que el agujero negro calienta su entorno. Tampoco una galaxia cercana por s\u00ed sola explica c\u00f3mo los primeros agujeros negros supermasivos crecieron tan r\u00e1pidamente.<\/p>\n\n\n\n Pero el estudio muestra c\u00f3mo un agujero negro puede seguir recibiendo combustible sin simplemente anular su propia retroalimentaci\u00f3n: los chorros interrumpen la alimentaci\u00f3n, pero tambi\u00e9n ayudan a crear las condiciones para la siguiente comida.<\/p>\n\n\n\nUn ciclo de reciclaje moldeado por campos magn\u00e9ticos<\/h2>\n\n\n\n
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