Dos potentes corrientes de gas son disparadas desde un agujero negro supermasivo

A 600 millones de años luz de la Tierra, dos galaxias, conocidas como IRAS F23128-5919, llevan millones de años chocando. En el oscuro corazón de una de ellas, un agujero negro supermasivo está engullendo grandes cantidades de materia, como es habitual en estos voraces objetos.

Pero los científicos han encontrado ahí algo muy sorprendente. Por primera vez, han confirmado que los agujeros negros supermasivos pueden contribuir a formar estrellas. Gracias a los procesos que ocurren en los discos de materia que se acumulan a su alrededor, se libera una gran cantidad de energía que genera potentes corrientes de gas donde se activa el nacimiento de estrellas. Este resultado es importante para entender cómo ser forman y evolucionan las galaxias, y además ayudará a explicar por qué aparecen estrellas en el halo, una enorme región esférica que está en las regiones externas de las galaxias. Los descubrimientos, realizados sobre todo gracias al «Very Large Telescope» del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile, han sido publicados en Nature.

«El hallazgo más relevante es que se ha descubierto que las estrellas se pueden formar en lo que llamamos “outflows”, corrientes de gas que provienen del centro de las galaxias y que fluyen hacia el exterior con una altísima velocidad», ha explicado a ABC Santiago Arribas Mocoroa, profesor de investigación del CSIC en el Centro de Astrobiología, y que ha participado en el estudio junto a otros miembros de su equipo.

Este es un fenómeno que se sospechaba desde hace tiempo, pero que no había podido ser confirmado experimentalmente. Al hacerlo ahora, por primera vez, se abre «una vía de creación de estrellas distinta a la convencional, lo que tiene implicaciones en la formación y la evolución de las galaxias», ha añadido el investigador.

Se sabe que las galaxias se forman a partir del gas que hay en el espacio, que está sobre todo compuesto por hidrógeno. Poco a poco, este gas se va acumulando en un disco que gira en torno al centro de la galaxia. Hay regiones de este disco en las que el gas se fragmenta en nubes, que a su vez empiezan a colapsar por efecto de la gravedad. Esto hace que aumente la temperatura hasta un punto que provoca el comienzo de las reacciones nucleares de fusión: es entonces cuando nacen las estrellas.

El halo de las galaxias

Esto explica por qué la mayor parte de las estrellas están en el disco de las galaxias. Pero no explica por qué en torno a los discos hay una gran región esférica en la que hay estrellas dispersas que se mueven a altísimas velocidades: el llamado halo galáctico. Una posible explicación podría ser que las estrellas que se crean en las corrientes de gas, formadas por los agujeros negros supermasivos del centro de las galaxias, las expulsan hasta allí.

Estructura de la Vía Lácta. En torno a un disco hay una gran región esférica donde hay estrellas dispersas
Estructura de la Vía Lácta. En torno a un disco hay una gran región esférica donde hay estrellas dispersas- http://www.astronomygcse.co.uk

En esta ocasión, los científicos han descubierto estrellas recién nacidas, de solo decenas de millones de años de edad, que son más brillantes y calientes que las otras estrellas del disco de las galaxias observadas, llamadas IRAS F23128-5919. El análisis de su luz indica que estas estrellas se alejaban a una velocidad muy elevada del centro de la galaxia, y que se han originado en una corriente de gas creada por el agujero negro.

Estrellas «disparadas»

«Las estrellas que se forman en el viento, cerca del centro de la galaxia, deben de perder velocidad y comenzar a moverse hacia atrás, (hacia el agujero negro), pero las que se forman más lejos pueden subrir menor deceleración e incluso llegar a salir de la galaxia», ha explicado en un comunicado Helen Russell, investigadora en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge y coautora del estudio.

«Es como lanzar un cohete. Si lo lanzas con la suficiente velocidad, escapa de la Tierra. En el caso de las estrellas creadas a partir de gas con muy alta velocidad, pueden llegar a salir de las galaxias y llegar al llamado medio intergaláctico», ha explicado Arribas. Además, tal como ha dicho, cuando estas estrellas distantes mueren, a veces pueden explotar en forma de supernovas, lo que explicaría por qué en el espacio intergaláctico hay presencia de elementos pesados, normalmente producidos a partir de estos fenómenos.

Roberto Maiolino, investigador de la Universidad de Cambridge y primer autor del estudio, ha sugerido que si las corrientes de gas de los agujeros negros supermasivos crean estrellas en la mayoría de las galaxias, según predicen algunas teorías, estamos ante «un escenario totalmente nuevo para comprender la evolución de las galaxias».

En opinión de Santiago Arribas, esto sería especialmente importante para entender las etapas en las que las galaxias eran más jóvenes. En aquel momento, el Universo era más denso y las corrientes de gas eran más potentes, por lo que, probablemente, «tuvieron una gran influencia en la formación de las primeras galaxias».

Curiosamente, este fenómeno de expulsión de corrientes de gas de los agujeros negros supermasivos es muy similar al de los agujeros negros estelares, mucho más ligeros. Sin embargo, estos últimos no tienen tanta energía como para permitir el nacimiento de estrellas, tal como ha explicado Arribas.

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