Agujeros negros cortan la formación de estrellas en galaxias masivas
Nuevas observaciones del telescopio espacial Webb sugieren que los agujeros negros interrumpen la formación de estrellas en galaxias masivas al eliminar explosivamente grandes cantidades de gas.
Un equipo internacional descubrió que más del 90 por ciento del viento galáctico está compuesto de gas neutro y, por lo tanto, era prácticamente invisible en estudios anteriores. Este trabajo es la primera confirmación directa de que los agujeros negros supermasivos son capaces de cerrar galaxias.
La diferencia entre este nuevo estudio, publicado en Nature, y trabajos anteriores la encontramos en el tipo de gas observado: hasta ahora sólo era posible detectar gas ionizado, que es cálido; mientras que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) también pudo detectar gas neutro, que está frío.
La doctora Rebecca Davies, del Centro de Astrofísica y Supercomputación de la Universidad Tecnológica de Swinburne, dirigió el equipo australiano detrás de este descubrimiento y ayudó a encontrar el poderoso flujo de salida impulsado por un agujero negro en una galaxia masiva distante con un nivel muy bajo de formación estelar.
"El flujo de salida elimina gas más deprisa de lo que el gas se convierte en estrellas, lo que indica que es probable que el flujo de salida tenga un impacto muy significativo en la evolución de la galaxia. Nuestros hallazgos proporcionan nueva evidencia que indica que los flujos de salida impulsados por agujeros negros son capaces de detener o "apagar" rápidamente la formación de estrellas en galaxias masivas", dijo en un comunicado.
Cuando la formación de estrellas se apaga, significa que una galaxia ha dejado de formar estrellas. Representa la transformación entre una galaxia que está formando estrellas activamente, lo que le permite crecer y cambiar, y una galaxia que está "muerta" y estática. Por tanto, el enfriamiento es un proceso fundamental en el ciclo de vida de las galaxias. Sin embargo, los astrónomos aún no comprenden en detalle qué lleva a las galaxias a dejar de formar estrellas.
Junto con investigadores de renombre internacional, en particular el autor principal Sirio Belli, de la Universidad de Bolonia, la doctora Davies estudió una galaxia situada a una distancia enorme de la Tierra, cuya luz tardó más de diez mil millones de años en llegar hasta nosotros.
Los núcleos galácticos activos (AGN), agujeros negros supermasivos que consumen grandes cantidades de gas, pueden impulsar flujos de salida de las galaxias. Los AGN más potentes generan flujos de salida muy masivos que posiblemente podrían eliminar todo el gas de sus galaxias anfitrionas en un período de tiempo relativamente "corto" y provocar el cese de la formación estelar.
"El JWST nos permitió observar la fase gaseosa neutra y más fría de las salidas normales impulsadas por AGN en galaxias distantes. En la galaxia estudiada, encontramos que la tasa de salida en la fase neutra era aproximadamente 100 veces mayor que la tasa de salida en la fase ionizada, por lo que revela una gran cantidad de masa que antes era invisible".
Davies dice que el JWST se puede utilizar para detectar una fracción mucho mayor de los flujos de salida, mientras que las observaciones anteriores de gases ionizados solo pudieron detectar alrededor del uno por ciento.
"Antes del JWST, en lo que respecta a la masa que emergía, sólo estábamos raspando la punta del iceberg". El equipo está entusiasmado con lo que podrían descubrir mientras analizan más galaxias en el futuro.