COSMOLOGÍA– Los agujeros negros demasiado masivos suprimen la formación estelar

Una colaboración internacional ha estudiado la evolución de las grandes galaxias en el universo primitivo; en particular, la relación entre la tasa de formación estelar en una galaxia y la actividad de su agujero negro central. Los investigadores concluyen que, si bien en un principio ambos procesos van de la mano, llega un momento en el que el agujero negro central se torna tan masivo que frena el nacimiento de nuevas estrellas. El resultado parece confirmar lo que venía siendo una predicción clave de numerosos modelos cosmológicos: un agujero negro demasiado masivo puede, en muy poco tiempo, calentar y barrer el gas del medio intergaláctico, lo cual reduce de manera considerable la cantidad de materia prima (gas frío) necesaria para formar nuevas estrellas. 

  • Ilustración del proceso. A la imagen de la galaxia Arp 220, tomada por el telescopio espacial Hubble, se ha superpuesto una representación artística de los chorros emitidos por la actividad del agujero negro central. (NASA/JPL-CALTECH)

Casi todas las galaxias de gran tamaño poseen en su centro un agujero negro supermasivo, cuya masa puede llegar a millones o incluso miles de millones de masas solares. Estos colosos generan una intensa actividad a su alrededor como consecuencia de las altas temperaturas que alcanza el gas del medio intergaláctico cuando cae hacia ellos. En el proceso, se emiten grandes cantidades de rayos X muy energéticos, por lo que los astrónomos emplean la cantidad de emisiones en esta zona del espectro como un indicador de la masa del agujero negro central.

Por otro lado, los procesos de formación estelar dejan su impronta en otra región electromagnética: el infrarrojo lejano. Esa es la radiación que emiten las nubes de gas y polvo cuando se encuentran atravesando un proceso de condensación y génesis protoestelar.

Los investigadores emplearon para su estudio el observatorio espacial Herschel, de la ESA, que mide en el infrarrojo, y el telescopio espacial de rayos X Chandra, de la NASA. Tras analizar los datos obtenidos por uno y otro instrumento, los astrónomos concluyen que la tasa de formación estelar va aumentando a medida que una galaxia y su agujero negro central crecen. Sin embargo, eso es así solo hasta un punto: cuando la actividad del agujero negro alcanza cierto valor crítico (una luminosidad del orden de 1044 ergios por segundo, según los autores), la tasa de formación estelar cae en picado. Los resultados confirman la importancia de los agujeros negros supermasivos como reguladores del crecimiento y evolución galácticos. El estudio fue publicado en el último número de la revista Nature.

 

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