Los agujeros negros supermasivos del cosmos primitivo resoplaban con tanta fuerza que expulsaban su propia comida, frenando su crecimiento y dando tiempo a sus galaxias anfitrionas para evolucionar.
Ese es el nuevo e inesperado hallazgo de un nuevo trabajo publicado el jueves en la revista Nature.
Un equipo de investigadores dirigido por científicos del Instituto Nacional de Astrofísica de Trieste se propuso estudiar el gas entre las galaxias en el universo primitivo utilizando el Very Large Telescope Chile del Observatorio Europeo Austral. Los investigadores utilizaron el telescopio para observar 30 cuásares, los centros muy brillantes de galaxias muy distantes que se cree que están alimentados por agujeros negros supermasivos, todos ellos existentes en los primeros 500 millones a mil millones de años del universo, un periodo conocido como
Los agujeros negros producen vientos -flujos de radiación y partículas cargadas- a medida que se alimentan y la materia que cae en ellos se arremolina y comprime mientras baja en espiral. Los investigadores descubrieron que aproximadamente la mitad de los cuásares que observaron tenían vientos más potentes que los cuásares más jóvenes y cercanos del universo, según Manuela Bischetti, investigadora postdoctoral del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia y primera autora del estudio.
“A diferencia de lo que observamos en el universo más cercano a nosotros, descubrimos que los vientos de los agujeros negros en el universo joven son muy frecuentes, tienen altas velocidades”, dijo en un comunicado, “hasta el 17 por ciento de la velocidad de la luz, e inyectan grandes cantidades de energía en su galaxia anfitriona.”
Estos vientos de alta velocidad de los agujeros negros, y la energía que liberan en las galaxias anfitrionas de los agujeros negros supermasivos del universo temprano, podrían ser la clave para entender cómo estos agujeros negros dejan de comer el tiempo suficiente para permitir que sus galaxias circundantes evolucionen.
Observaciones anteriores han demostrado que los agujeros negros supermasivos del universo temprano crecen mucho más rápido que los agujeros negros supermasivos más jóvenes y cercanos, según la investigadora del Instituto Nacional de Astrofísica italiano y coautora del nuevo estudio Chiara Feruglio. Estos agujeros negros distantes crecen más rápido que sus galaxias anfitrionas.
“Mientras que en el universo local sabemos que los agujeros negros y las galaxias coevolucionan”, dijo la Dra. Feruglio. “Esto implica que un mecanismo debe haber actuado en algún momento del Universo, frenando el crecimiento de los agujeros negros”.
Los vientos rápidos y altamente energéticos de los agujeros negros que el equipo de investigación observó pueden ser ese mecanismo. En el artículo estiman que los vientos de los agujeros negros supermasivos del universo temprano inyectaron a sus galaxias anfitrionas 20 veces más energía que los agujeros negros del universo local, y postulan que esta transferencia de energía frenó el flujo de materia hacia los agujeros negros, ralentizando su crecimiento.
“Esto tiene un enorme impacto en nuestro conocimiento de las fases iniciales de crecimiento de los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas”, dijo el Dr. Bischetti en un comunicado, “estableciendo fuertes restricciones en los modelos que describen la formación de las primeras galaxias.”
Y entender cómo los agujeros negros supermasivos y las primeras galaxias llegaron a encontrar un equilibrio es importante más allá de lo que dice a los astrónomos interesados en los primeros días del universo. Dado que los astrónomos creen que los vientos de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias podrían influir en el desarrollo de las estrellas y los sistemas estelares en esas galaxias, entender cómo los agujeros negros y las galaxias evolucionan juntos es crucial para entender cómo los planetas como la Tierra, y la vida, tuvieron la oportunidad de desarrollarse.
Comments