Un grupo de investigadores ha descubierto 75 000 núcleos de galaxia activos. Es decir, agujeros negros, en el centro de galaxias, que están absorbiendo una gran cantidad de material, provocando que su entorno sea extremadamente brillante. Es una gran oportunidad para estudiarlos…
75 000 núcleos de galaxia activos… pero por su entorno
Cuando las estrellas más masivas mueren, colapsan y forman agujeros negros. En circunstancias normales, es imposible observar una de estas bestias cósmicas, porque ni siquiera la luz puede escapar de su gravedad. En ciertas condiciones, sí es posible detectar la presencia de un agujero negro por su brillo. Es necesario pensar en los agujeros negros supermasivos, que se encuentran en el corazón de galaxias grandes. Esos agujeros negros siguen creciendo porque no dejan de absorber material cercano a su región.
Algunos de estos agujeros negros supermasivos pueden llegar a tener miles de millones de masas solares. El de la Vía Láctea es bastante modesto, en esa comparación, pero tiene algo más de 4 millones de masas solares (una masa solar es, literalmente, la masa del Sol). Sagitario A*, que es como se llama, es un agujero negro supermasivo tranquilo. Pero no todos lo son. Si el gas, polvo, o incluso una estrella, se acerca demasiado a un agujero negro, su gravedad lo atrae al interior. En su viaje, se calienta y se vuelve tremendamente brillante.
Si es una gran cantidad de material, podemos encontrarnos con un agujero negro que puede provocar que el material sea muy brillante. En esos casos, el brillo puede cubrir gran parte del espectro electromagnético. Desde los rayos X a las ondas de radio. A estos agujeros negros tan brillantes se les conoce por un nombre que puede resultar un tanto críptico: núcleo de galaxia activo. Son capaces de alcanzar un brillo de billones de veces el del Sol. En ocasiones, estos núcleos activos pueden llegar a brillar más que el resto de su galaxia.
La potencia de los agujeros negros supermasivos que absorben mucho material
Algunos núcleos de galaxia activos expulsan materia, con mucha violencia, en un chorro que puede recorrer millones de kilómetros. Es posible detectarlo en el espectro de radio. Otros producen algo similar a un viento en el centro de su galaxia, empujando el gas a su alrededor (imprescindible para formar nuevas estrellas) y expulsándolo. Pueden, por tanto, ser tremendamente destructivos sin necesidad de absorber todo el material que tienen a su alrededor. Por lo que se plantea que deben tener un gran impacto en la propia galaxia.
La mayor parte de galaxias, con el tiempo, detienen el proceso de formación de estrellas, y los núcleos activos están considerados como uno de los principales culpables. El estudio de estos agujeros negros supermasivos resulta muy útil en dos sentidos. Por un lado, por los propios agujeros negros. Por otro, porque permite conocer mejor las galaxias en sí mismas. Cada núcleo de galaxia activo puede tener un aspecto muy diferente. Dependerá del ángulo en el que se observa la galaxia y la cantidad de material que esté absorbiendo.
Además, puede que una galaxia en rayos X esté activa, y sin embargo en el espectro de radio no mostrar ningún tipo de actividad. Durante algún tiempo se creyó que, de hecho, eran objetos diferentes los que producían esas observaciones. Pero al estudiar una misma galaxia en diferentes espectros, se observaron muchas similitudes. Algo que permitió entender la utilidad de analizar un objeto en tantas regiones del espectro electromagnético como sea posible. El brillo de una galaxia, en el espectro electromagnético, se denomina distribución espectral de energía…
El descubrimiento de 75 000 núcleos de galaxia activos amplía el abanico enormemente
Esa distribución permite determinar cuántas estrellas hay en una galaxia, cuál es su edad y su composición, así como cuánto polvo está bloqueando esa luz. En un nuevo estudio, un grupo de investigadores muestra como esta técnica puede usarse para descubrir núcleos activos de galaxias. Esto quiere decir que es posible analizar las propiedades, e historia, de las estrellas en la galaxia, y también el brillo del agujero negro central (o de su entorno, más bien). Los investigadores explican que no es una medición sencilla, por el aspecto de esa luz.
No es fácil diferenciar la luz de una estrella de la de un núcleo activo. Por lo que es posible confundir una estrella joven con un agujero negro brillante. Con la ayuda de diferentes telescopios, han creado mapas en 3D de galaxias en diferentes lugares del firmamento. Han analizado cientos de miles de galaxias, a lo largo de 11 000 millones de años de historia, en busca de posibles núcleos activos. Al aplicar esta técnica a 700 000 galaxias, han identificado más de 75 000 núcleos de galaxias activos. Permitirá entender cómo han evolucionado.
Podrán analizar su impacto en las galaxias en las que se encuentran. Además, podrán ver si guardan relación con la formación de estrellas. Hace 10 000 millones de años, el universo formaba nuevas estrellas diez veces más rápido que en la actualidad. Pero, a pesar de que puede parecer una cifra enorme, los investigadores explican que hace falta encontrar más núcleos de galaxia activos para tener una imagen completa a lo largo de la historia del universo. Por lo que, sin duda, en los próximos años, seguiremos hablando de estas bestias cósmicas…
Estudio
El estudio es J. Thorne, A. Robotham, L. Davies et al.; «Deep Extragalactic VIsible Legacy Survey (DEVILS): identification of AGN through SED fitting and the evolution of the bolometric AGN luminosity function«. Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 14 de diciembre de 2021. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: The Conversation
