JWST detecta un agujero negro que "mata" a su galaxia anfitriona
Por: Robert Lea, Space.com.
16 de septiembre de 2024
La galaxia GS-10578 vista por el JWST es una galaxia temprana “muerta de hambre” por su agujero negro supermasivo. Crédito de la imagen: Francesco D'Eugenio.
Utilizando el telescopio espacial James Webb (JWST), los astrónomos han observado un agujero negro supermasivo en el Universo primitivo que está “matando” a su galaxia anfitriona dejándola morir de hambre. Sorprendentemente, esta “muerte galáctica por inanición” parece haberse producido muy rápidamente gracias a la creación de vientos de gas de 3,2 millones de kilómetros por hora. Esta detección confirma que los agujeros negros supermasivos pueden privar a sus galaxias anfitrionas del combustible que necesitan para formar nuevas estrellas.
Las galaxias se consideran “muertas” o “quiescentes” cuando se ha interrumpido su formación estelar. Esto puede suceder cuando los componentes básicos de las estrellas, densas nubes de gas y polvo, se han agotado. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que las galaxias pueden “mueren” prematuramente cuando sus agujeros negros supermasivos centrales las “purgan” de gas y polvo. Estas observaciones del JWST representan la primera detección sólida de un efecto de este tipo, los resultados se publican en la prestigiosa revista de investigación Nature.
Los hallazgos fueron presentados por un equipo de investigadores dirigido por científicos de la Universidad de Cambridge que estudiaron la galaxia primitiva, oficialmente llamada GS-10578. “Basándonos en observaciones anteriores, sabíamos que esta galaxia se encontraba en un estado de extinción: no está formando muchas estrellas dado su tamaño, y esperamos que exista un vínculo entre el agujero negro y el fin de la formación estelar”, dijo en un comunicado Francesco D'Eugenio, miembro del equipo del Instituto Kavli de Cosmología de Cambridge.
Con una masa 200 mil millones de veces mayor que la del Sol, la galaxia de aproximadamente el tamaño de la Vía Láctea que dio origen a la mayoría de sus estrellas hace entre 12.500 y 11.500 millones de años es inusualmente masiva para este período del Universo primitivo. “En el Universo primitivo, la mayoría de las galaxias estaban formando muchas estrellas, por lo que es interesante ver una galaxia muerta tan masiva en este período de tiempo”, dijo Roberto Maiolino, miembro del equipo y también del Instituto Kavli de Cosmología.
Maiolino afirma que: “Si tuvo tiempo suficiente para alcanzar este tamaño masivo, el proceso que detuvo la formación de estrellas probablemente ocurrió relativamente rápido”. Gracias al JWST, el equipo pudo determinar que el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la galaxia GS-10578 está expulsando grandes cantidades de gas a velocidades de hasta 3,5 millones de km/h. La velocidad del gas es significativa porque es lo suficientemente sustancial como para vencer la influencia gravitacional de la galaxia y así escapar.
Muchas galaxias con agujeros negros supermasivos que se alimentan tienen vientos rápidos de gas que fluyen desde ellas, pero normalmente, estos tienen una masa bastante baja. El JWST encontró un nuevo componente en los vientos de la galaxia GS-10578 que otros telescopios no habían detectado alrededor de otras galaxias activas. Este componente de gas denso es más frío y denso y, por lo tanto, emite poca luz, por lo que otros telescopios no lo detectaron. El JWST, con su increíble sensibilidad, pudo detectar esta densa corriente de gas porque bloquea la luz de las galaxias que se encuentran detrás de ella.
El equipo descubrió que la masa de la corriente de gas era mucho mayor que el gas necesario para formar la base de la formación de nuevas estrellas. Esto es suficiente para demostrar que el agujero negro supermasivo de esta galaxia está extinguiendo el nacimiento de estrellas en esta galaxia temprana y distante, a través de la fuga masiva del gas requerido para la formación estelar.
Si bien las observaciones del JWST confirmaron modelos anteriores de evolución galáctica y el papel de los agujeros negros supermasivos en la extinción del nacimiento de estrellas, también aportaron algunas sorpresas. Anteriormente, los modelos teóricos predecían que el fin de la formación estelar podría tener un efecto caótico y turbulento en las galaxias, destruyendo su forma; en este caso no se cumple esta hipótesis.
Fuente:
https://www.space.com/james-webb-space-telescope-sees-black-hole-kill-galaxy