¿Por qué el impacto de los quásares fue tan grande en algunas galaxias en la infancia del universo? Estas bestias cósmicas provocaron que la formación de estrellas se detuviese, en algunos casos, mucho antes de lo que debería haber sucedido. Ahora, un nuevo estudio analiza por qué…
El impacto de los quásares en galaxias grandes jóvenes
En el centro de las galaxias masivas, nos encontramos con agujeros negros supermasivos. La Vía Láctea también tiene uno, llamado Sagitario A*. Lo más sorprendente es que se han observado agujeros negros supermasivos, con más de mil millones de veces la masa del Sol, que existían solo unos cientos de millones de años después del Big Bang. Es decir, cuando el universo tenía menos del 5% de su edad actual. A medida que el gas interestelar se precipita hacia esos agujeros negros, acelera hasta alcanzar velocidades extremas.
En el proceso, el gas se calienta y emite radiación intensa en todo el conjunto del espectro electromagnético, creando un quásar. Los modelos teóricos sobre las primeras etapas de evolución de las galaxias plantean, desde hace tiempo, que la producción de energía de los quásares debería ser suficiente para expulsar grandes masas de gas interestelar de sus galaxias anfitrionas a velocidades enormes. Un quásar sería capaz de generar un viento de varios miles de kilómetros por segundo. Se cree que esos vientos galácticos, es decir, flujos enormes de gas expulsados, cambian profundamente la evolución de la galaxia.
Sin embargo, ha sido muy difícil detectar este viento galáctico en los primeros quásares. Gracias a las observaciones del telescopio James Webb, un grupo de investigadores ha encontrado señales claras de vientos galácticos en quásares que existieron durante los primeros mil millones de años del universo. Además, estos vientos parecen ser más comunes y sus velocidades comparables, o incluso superiores, a las de los quásares observados en épocas posteriores. Durante mucho tiempo, se ha planteado que los primeros quásares debieron provocar vientos muy potentes en sus galaxias.
Galaxias que dejaron de formar estrellas demasiado pronto
Ahora, las pruebas muestran, sin género de duda, que esos vientos estaban muy extendidos y eran incluso más extremos. Ahora, el reto es entender por qué y qué papel desempeñaron en la configuración y evolución de sus respectivas galaxias. El trabajo, además, podría ayudar a entender uno de los grandes misterios de la astronomía moderna. En los primeros dos mil millones de años tras el Big Bang, se ha observado una cantidad muy grande de galaxias jóvenes que dejaron de formar estrellas demasiado pronto. Esas galaxias parecen extrañamente viejas.
Al menos, en el sentido de que dejaron de formar estrellas mucho antes de lo que cabría esperar. Así que la pregunta es: ¿cómo pudieron formarse tan pronto y volverse tan masivas, a pesar de que dejaron de formar estrellas antes de lo esperado? Hay diferentes procesos que podrían explicarlo. Los más probables podrían ser los vientos generados por esos quásares que ha observado James Webb. Las simulaciones sugieren que, con un efecto similar al de un soplete, los quásares despojaron a sus galaxias del gas que contenían, impidiendo que pudiesen seguir formando estrellas.
El equipo ha analizado el universo a gran distancia, en busca de quásares y ha observado 27 en la época en torno a mil millones de años después del Big Bang. Seis destacaron por tener vientos galácticos tremendamente rápidos, de hasta 8500 km por segundo. Los propios investigadores explican que es extremadamente rápido incluso para un quásar. El estudio sugiere que estas bestias cósmicas, con flujos tan rápidos, eran unas cuatro veces más comunes cerca del Big Bang. Su emisión de energía cinética era unas cien veces mayor que en quásares más cercanos al presente.
El impacto de los quásares parece muy evidente
Dicho de otra manera, los quásares extremos eran mucho más comunes en la infancia del universo, y escasearon después. Los investigadores creen que esos quásares podrían ayudar a explicar la frecuencia de galaxias que dejaron de formar estrellas antes de tiempo en las primeras épocas del universo. En el caso de algunos quásares, se ha observado un chorro de partículas muy destacado, que generalmente se expulsa en direcciones opuestas. Desde hace tiempo, se sabe que ese no es el chorro que expulsa el gas de una galaxia.
Crédito: DESY, Science Communication Lab
Aunque se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, se limitan a crear un agujero estrecho en la galaxia. Los flujos de los que hablan, sin embargo, son más parecidos al viento estelar. Los investigadores creen que ese viento galáctico podría salir expulsado en muchas direcciones diferentes por la presión de radiación de la luz del quásar. El equipo también ha calculado que los quásares más extremos parecen tener vidas muy cortas. Apenas tardan unos 100 millones de años en entrar en letargo. Apenas un parpadeo en la escala del universo.
Tras de sí, queda una galaxia tranquila. Los investigadores calculan que, cada año, una galaxia con un quásar tan extremo perdería el gas equivalente a miles de veces la masa del Sol. El trabajo sugiere que el viento de estos quásares podría, por tanto, haber sido una pieza clave para apagar la formación de estrellas en algunas de las primeras galaxias masivas del universo. El impacto de los quásares ayudó a moldear la evolución de las galaxias a lo largo de la historia del universo. A pesar de lo interesante que es este estudio, todavía queda mucho por descubrir…
Estudio
El estudio es W. Liu, X. Fan, H. Li et al.; «Extreme galaxy-scale outflows are frequent among luminous early quasars». Publicado en la revista Nature el 6 de mayo de 2026. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
