Un grupo de investigadores, con la ayuda del telescopio James Webb, ha captado menos agujeros negros supermasivos de lo que se esperaba en un principio. El hallazgo ha sido posible gracias a un análisis de una gran región del firmamento con la ayuda del potente observatorio espacial…
Menos agujeros negros supermasivos de lo esperado
El telescopio James Webb ha permitido determinar que los núcleos galácticos activos (AGN, por sus siglas en inglés) son más raros de lo que se pensaba. Específicamente, se trata de agujeros negros supermasivos que están aumentando rápidamente en tamaño. El hallazgo ha sido posible gracias al instrumento MIRI, del telescopio James Webb y ofrece una lectura intrigante. El universo podría ser más estable de lo que se suponía. El estudio también proporciona pistas sobre las galaxias tenues, sus propiedades y los retos de identificar núcleos galácticos activos.
El trabajo se ha centrado en una zona bien estudiada del universo, conocida como la Franja extendida de Groth, entre las constelaciones de la Osa Mayor y El Boyero (Boötes). En exámenes anteriores, se habían utilizado telescopios menos potentes. Las observaciones se realizaron entre junio y diciembre de 2022 y tenían como objetivo, explican los investigadores, determinar el aspecto de las galaxias durante una época muy intensa de formación de estrellas. Aproximadamente, hace entre 7000 y 10 000 millones de años.
El instrumento MIRI permite analizar el polvo que existía en esas galaxias en aquel entonces, del que hay que recordar que puede ocultar el proceso de formación de estrellas, así como agujeros negros supermasivos que estén en pleno proceso de crecimiento (al absorber grandes cantidades de material). Casi todas las galaxias grandes tienen un agujero negro supermasivo en su centro. Los AGN, sin embargo, son más espectaculares al estar absorbiendo material activamente. Brillan con una intensidad que no está presente en los agujeros negros típicos.
Menos agujeros negros supermasivos con un impacto importante
Muchos astrofísicos esperaban que, con la mayor resolución del telescopio James Webb, se encontrasen muchos más núcleos galácticos activos que en campañas anteriores (realizadas con el telescopio Spitzer). Sin embargo, MIRI solo ha logrado descubrir un puñado de nuevos núcleos galácticos activos. Los resultados sorprendieron a los investigadores. Los agujeros negros supermasivos, en crecimiento rápido, son más bien raros. La conclusión más lógica es que, probablemente, están creciendo más lentamente de lo que se esperaba.
Es algo que resulta intrigante, en cualquier caso, explican los investigadores, porque las galaxias analizadas se parecen a la Vía Láctea en su pasado. Uno de los enigmas más importantes, en la astronomía moderna, es entender de qué manera los agujeros negros supermasivos típicos, como el que tenemos en el centro de la Vía Láctea, crecen e influyen en sus respectivas galaxias. Los resultados del estudio sugieren que, simplemente, estos agujeros negros no están creciendo rápidamente y que, quizá, su impacto en sus galaxias no es significativo.
Esto, añaden, abre una perspectiva nueva sobre el crecimiento de estas bestias cósmicas porque, hasta ahora, se apoyaba en los agujeros negros más masivos, en las galaxias más grandes, que sí tienen un efecto importante. Los agujeros negros supermasivos más pequeños, sin embargo, parece que no tienen ese efecto. Otra sorpresa fue la falta de polvo en estas galaxias. En este sentido, los investigadores destacan que el telescopio James Webb permite identificar galaxias mucho más pequeñas que lo que se podía observar anteriormente.
Galaxias cada vez más pequeñas
Concretamente, hablan de tamaños de la Vía Láctea o, incluso, galaxias más pequeñas. Era imposible captar galaxias de estos tamaños en grandes distancias. Por lo general, dicen los investigadores, las galaxias más masivas tienen mucho polvo porque su ritmo de formación de estrellas es tremendamente rápido. Las galaxias menos masivas, se esperaba, también tendrían mucho polvo, pero no es así, y eso supone otro enigma. Por ello, el trabajo cambia nuestra comprensión sobre cómo crecen las galaxias, incluyendo la Vía Láctea.
Sagitario A* (el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia) es muy tranquilo, no muestra mucha actividad. Una pregunta importante, en este sentido, es si alguna vez estuvo activo o si llegó a ser un AGN. Si la mayoría de galaxias, como la nuestra, dicen los investigadores, carecen de un núcleo galáctico activo detectable, podría indicar que nuestro agujero negro no fue más activo en el pasado. Esto ayudará a delimitar mejor, y medir, las masas de agujeros negros, ayudando a entender cómo crecen, algo que todavía no está bien entendido.
Lo más interesante es que, además, los investigadores van a tener mucho más tiempo de observación con el telescopio James Webb. Allison Kirkpatrick, la investigadora jefe, tendrá la oportunidad de llevar a cabo un análisis más grande de la Banda extendida de Groth con el instrumento MIRI. En su estudio actual hay unas 400 galaxias. En su nueva campaña de observación espera observar 5000. El trabajo podría comenzar a partir de enero de 2024 y, por tanto, no parece descabellado suponer que haya nuevos datos a finales del año que viene.
Estudio
El estudio es A. Kirkpatrick, G. Yang, A. Le Bail et al.; «CEERS Key Paper VII: JWST/MIRI Reveals a Faint Population of Galaxies at Cosmic Noon Unseen by Spitzer». Está disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
