Los agujeros negros del universo primitivo necesitaban un par de bocados en lugar de una gigantesca comida para alimentar sus cuásares y ayudarles a crecer, según un nuevo estudio. Los quásares son faros de luz brillante alimentados por el material capturado de sus agujeros negros, y en el proceso, calientan parte de la materia a millones de grados.
Los quásares más brillantes residen en galaxias distorsionadas por colisiones con otras galaxias. Estos encuentros envían un montón de gas y polvo al remolino gravitacional de los agujeros negros. Ahora, sin embargo, los astrónomos están descubriendo una población subyacente de quásares más débiles que prosperan en galaxias espirales que parecen normales.
Son provocados por agujeros negros que devoran gas u ocasionales pequeñas galaxias satélite. Un censo llevado a cabo por los telescopios Spitzer y Hubble de 30 galaxias que acogían un quasar en su interior ha descubierto que 26 de las galaxias no mostraban signos reveladores de colisiones con los vecinos, como formas distorsionadas. Sólo una de las galaxias en la muestra tenía evidencias de una interacción con otra galaxia.
Las galaxias existían ya en un arco de tiempo de entre 8.00 y 12.000 millones de años, durante una época crecimiento de agujeros negros. El estudio, dirigido por Kevin Schawinski de la Universidad de Yale, refuerza la evidencia de que el más masivo agujero negro en el universo temprano se vio impulsado por pequeños eventos a largo plazo en lugar de dramáticos a corto plazo; como fusiones más importantes.
“Los cuásares son producto de colisiones de galaxias y son muy brillantes”, dijo Schawinski. “Los objetos observados en este estudio son los quásares más típicos. Son mucho menos luminosos. Los cuásares brillantes nacidos de la fusión entre galaxias reciben toda la atención porque son brillantes y sus galaxias anfitrionas están en mal estado. Sin embargo, es en los típicos cuásares donde sucede la mayor parte del crecimiento del agujero negro. Ellos son la norma, y no necesitan el drama de una colisión para brillar. “
El artículo de Schawinski ha sido aceptado para su publicación en un carta a la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. Para su análisis, Schawinski analizó las galaxias observadas por el Spitzer y el telescopio Hubble en la encuesta del cielo Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS). Éligió 30 galaxias envueltas por polvo que parecían extremadamente brillante en imágenes infrarrojas tomadas por el telescopio Spitzer, un signo de que sus agujeros negros residentes estaban aprovechando el material residente.
El polvo bloquea la luz del quasar en longitudes de onda visibles. Pero la luz infrarroja penetra el polvo, lo que permitió a Schawinski estudiar la estructura de galaxias con mayor detalle.
Las masas de las galaxias son comparables a los de nuestra Vía Láctea. Schawinski estudió después las galaxias en el infrarrojo cercano en imágenes tomadas por la Hubble Wide Field Camera 3. Las imágenes del Hubble permitieron un análisis cuidadoso de las formas de las galaxias, que se vería seriamente distorsionadas si las grandes fusiones de galaxias se habrían llevado a cabo y cuya estructura estaría alterada.
En su lugar, en todos menos en un caso, las galaxias no mostraron tal interrupción. Cualquiera que sea el proceso que está avivando los quásares, está por debajo de la capacidad de detección, incluso del Hubble. “Creo que es una combinación de procesos, como agitación del gas, explosiones de supernovas, deglución de pequeños cuerpos y corrientes de gas y estrellas que alimentan de material en el núcleo”, dijo Schawinski.
Un agujero negro no necesita mucho gas para satisfacer su hambre y activar un cuásar. “Hay gas más que suficiente en unos pocos años luz del centro de nuestra Vía Láctea para convertirlo en un quásar”, explicó Schawinski.”Esto simplemente no sucede. Pero podría ocurrir si una de esas pequeñas nubes de gas se encontrara con el agujero negro. Movimientos al azar y agitaciones en el interior de la galaxia harían canalizar el gas hacia el agujero negro. Hace diez mil millones de años, los movimientos aleatorios fueron mucho más comunes en pequeñas galaxias y no había gas para todos. También fueron más abundantes y fueron tragadas por galaxias más grandes.”
Las galaxias del estudio de Schawinski son los principales objetivos para el Telescopio Espacial James Webb, un gran observatorio de infrarrojos programado para ser lanzado a finales de este década. “Para llegar al corazón de lo que está suministrando energía a este tipo de eventos en los quásares en estas galaxias, necesitamos el telescopio Webb. El Hubble y el Spitzer han sido los pioneros de la búsqueda”.
Autor: Cheryl Gundy
Enlace original: Most quasars live on snacks, not large meals
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