¿Qué fue primero, los súper masivos agujeros negros que devoran materia frenéticamente o las enormes galaxias en las que residen? |
Un escenario totalmente nuevo ha emergido de un conjunto reciente de observaciones notables de un agujero negro sin hogar: los agujeros negros pueden estar “construyendo” sus propias “galaxias albergue”. Este podría resultar ser el largamente buscado eslabón perdido que permita comprender la razón por la cual las masas de los agujeros negros son mayores en las galaxias que contienen más estrellas.
 |
ESO PR Photo 46a/09 – Agujero negro creando una galaxia. Representación artística mostrando como los chorros lanzados por agujeros negros súper masivos pueden crear galaxias. © ESO/L.Calçada |
“La cuestión del huevo o la gallina en cuanto a si es una galaxia o su agujero negro lo primero que surge es uno de los temas más debatidos en la astrofísica actual”, dice el autor principal David Elbaz. “Nuestro estudio sugiere que los agujeros negros súper masivos pueden disparar la formación de estrellas, “construyendo” así sus propios hogares galácticos. Este eslabón podría también explicar la razón por la cual las galaxias que albergan agujeros negros grandes contienen también más estrellas”.
Para llegar a una conclusión tan extraordinaria, el equipo de astrónomos llevó a cabo extensas observaciones de un objeto peculiar, el cercano cuásar HE0450-2958 (véase, en inglés: ESO PR 23/05 para un estudio previo de este objeto), el cual es el único para el que todavía no se ha detectado una galaxia que lo albergue [1]. HE0450-2958 se encuentra localizado a una distancia de unos 5 000 millones de años-luz.
Hasta ahora se había especulado que la galaxia hogar del cuásar estaba escondida detrás de enormes cantidades de polvo, de modo que los astrónomos utilizaron un instrumento de infrarrojo medio en el Telescopio Muy Grande (VLT) de ESO para realizar las observaciones [2].
En esas longitudes de onda las nubes de polvo son muy luminosas y pueden ser detectadas fácilmente. “La observación en ese rango de longitudes de onda nos permite trazar el polvo que puede ocultar la galaxia hogar”, dice Knud Jahnke, quien lideró las observaciones realizadas con el VLT. “Sin embargo, no encontramos ninguna. En cambio, descubrimos que una galaxia, aparentemente no relacionada pero en el vecindario inmediato del cuásar, estaba produciendo estrellas a una velocidad fantástica”.
Para llegar a una conclusión tan extraordinaria, el equipo de astrónomos llevó a cabo extensas observaciones de un objeto peculiar, el cercano cuásar HE0450-2958 (véase, en inglés: ESO PR 23/05 para un estudio previo de este objeto), el cual es el único para el que todavía no se ha detectado una galaxia que lo albergue [1]. HE0450-2958 se encuentra localizado a una distancia de unos 5 000 millones de años-luz.
Hasta ahora se había especulado que la galaxia hogar del cuásar estaba escondida detrás de enormes cantidades de polvo, de modo que los astrónomos utilizaron un instrumento de infrarrojo medio en el Telescopio Muy Grande (VLT) de ESO para realizar las observaciones [2].
En esas longitudes de onda las nubes de polvo son muy luminosas y pueden ser detectadas fácilmente. “La observación en ese rango de longitudes de onda nos permite trazar el polvo que puede ocultar la galaxia hogar”, dice Knud Jahnke, quien lideró las observaciones realizadas con el VLT. “Sin embargo, no encontramos ninguna. En cambio, descubrimos que una galaxia, aparentemente no relacionada pero en el vecindario inmediato del cuásar, estaba produciendo estrellas a una velocidad fantástica”.
 |
ESO PR Photo 46b/09 – Un cuásar sin hogar. Imagen compuesta del cuásar HE0450-2958. Fotografía infrarroja: VLT; fotografía espectro visible del Hubble. © ESO |
Estas observaciones han proporcionado una nueva y sorprendente visión sobre el sistema. Si bien no se ha revelado ninguna traza de estrellas alrededor del agujero negro, su galaxia compañera es extremadamente rica en estrellas muy jóvenes y luminosas. Está creando estrellas a una tasa equivalente a unos 350 Soles por año, una tasa que es cien veces mayor a las de las galaxias típicas de nuestro universo local.
Observaciones anteriores habían mostrado que la galaxia compañera estaba, de hecho, bajo fuego: el cuásar está arrojando un chorro de partículas de alta energía hacia su compañera, junto a una corriente de gas en rápido movimiento. La inyección de materia y energía en la galaxia indica que el propio cuásar está induciendo la formación de estrellas, y por lo tanto creando su propia galaxia albergue. En un escenario así, las galaxias habrían evolucionado a partir de nubes de gas golpeadas por los chorros energéticos que surgen de los cuásares.
Observaciones anteriores habían mostrado que la galaxia compañera estaba, de hecho, bajo fuego: el cuásar está arrojando un chorro de partículas de alta energía hacia su compañera, junto a una corriente de gas en rápido movimiento. La inyección de materia y energía en la galaxia indica que el propio cuásar está induciendo la formación de estrellas, y por lo tanto creando su propia galaxia albergue. En un escenario así, las galaxias habrían evolucionado a partir de nubes de gas golpeadas por los chorros energéticos que surgen de los cuásares.
 |
Vídeo: ¿cómo se visten los cuásares? © ESO |
“Estos dos objetos están destinados a fusionarse en el futuro: el cuásar se está moviendo a la velocidad de unos pocos de miles de kilómetros por hora con respecto a su galaxia compañera, y su separación es de apenas unos 22 000 años-luz”, dice Elbaz. “Aunque el cuásar todavía está “desnudo”, finalmente se “vestirá” cuando se fusione con su compañera rica en estrellas. Entonces, residirá finalmente dentro de una galaxia hogar, como todos los otros cuásares”.
Por lo tanto, el equipo ha identificado a los chorros de agujeros negros como un posible impulsor de la formación galáctica, lo que también puede representar el eslabón perdido tan largamente buscado para saber porqué la masa de los agujeros negros es mayor en las galaxias que contienen más estrellas [3].
“Una prolongación natural de nuestro trabajo es la búsqueda de objetos similares en otros sistemas”, dice Jahnke.
Instrumentos futuros tales como el Gran Conjunto Milimétrico-submilimétrico de Atacama, el Telescopio Europeo Extremadamente Grande y el Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA tendrán la capacidad de buscar objetos de ese tipo incluso a distancias mayores, sondeando la conexión entre los agujeros negros y la formación de galaxias en el universo más distante.
NOTAS
[1] Los agujeros negros súper masivos se encuentran en los corazones de las galaxias más grandes; a diferencia del hambriento e inactivo que se encuentra en el centro de nuestra Vía Láctea, se dice que una fracción de ellos están activos, ya que están consumiendo enormes cantidades de material. Estas acciones frenéticas producen una copiosa liberación de energía a lo largo de todo el espectro electromagnético. Particularmente especial es el caso de los cuásares, donde el núcleo activo es tan sobrecogedoramente brillante que supera la luminosidad de toda la galaxia que lo alberga.
[2] Esta parte del estudio se basa en observaciones realizadas en longitudes de onda del infrarrojo medio con la poderosa cámara y espectrógrafo del infrarrojo medio del VLT (VISIR = VLT spectrometer and imager for the mid-infrared), combinadas con otros datos adicionales entre los que se incluyen espectros adquiridos con el instrumento VLT-FORS, imágenes ópticas e infrarrojas capturadas por el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, y observaciones de radio obtenidas por la Instalación Nacional Australiana de Telescopios.
[3] La mayoría de las galaxias del universe local contiene un agujero negro súper masivo con una masa de aproximadamente 1/700 de su abultamiento estelar. El origen de esta relación masa-agujero-negro con la masa-estelar es uno de los temas más debatidos de la astrofísica moderna.
MAS INFORMACIÓN:
Esta investigación fue presentada en artículos publicados en la revista Astronomy & Astrophysics: “Quasar induced galaxy formation: a new paradigm?” by Elbaz et al., and in the Astrophysical Journal “The QSO HE0450-2958: Scantily dressed or heavily robed? A normal quasar as part of an unusual ULIRG” by Jahnke et al.
El equipo está integrado por David Elbaz (Service d’Astrophysique, CEA Saclay, France), Knud Jahnke (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany), Eric Pantin (Service d’Astrophysique, CEA Saclay, France), Damien Le Borgne (Paris University 6 y CNRS, Institut d'Astrophysique de Paris, France) y Géraldine Letawe (Institut d'Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Belgium).
ESO (European Southern Observatory = Observatorio Austral Europeo), es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el sostén de 14 países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Francia, Finlandia, Holanda, Italia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.
ESO lleva a cabo un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación con base en tierra que permitan a los astrónomos realizar importantes descubrimientos científicos. También cumple un papel de liderazgo en la promoción y organización de cooperación en la investigación astronómica.
ESO opera tres lugares únicos de observación de clase mundial en la región del desierto de Atacama en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Telescopio Muy Grande, el observatorio de luz visible más adelantado del mundo.
ESO es también el socio europeo del revolucionario telescopio ALMA, el mayor proyecto astronómico de la actualidad.
Actualmente, ESO se encuentra planificando un telescopio óptico/infrarrojo cercano de 42 metros, el E-ELT (European Extremely Large Telescope = Telescopio Europeo Extremadamente Grande), que llegará a ser “el mayor ojo mundial en el cielo”.
Por lo tanto, el equipo ha identificado a los chorros de agujeros negros como un posible impulsor de la formación galáctica, lo que también puede representar el eslabón perdido tan largamente buscado para saber porqué la masa de los agujeros negros es mayor en las galaxias que contienen más estrellas [3].
“Una prolongación natural de nuestro trabajo es la búsqueda de objetos similares en otros sistemas”, dice Jahnke.
Instrumentos futuros tales como el Gran Conjunto Milimétrico-submilimétrico de Atacama, el Telescopio Europeo Extremadamente Grande y el Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA tendrán la capacidad de buscar objetos de ese tipo incluso a distancias mayores, sondeando la conexión entre los agujeros negros y la formación de galaxias en el universo más distante.
NOTAS
[1] Los agujeros negros súper masivos se encuentran en los corazones de las galaxias más grandes; a diferencia del hambriento e inactivo que se encuentra en el centro de nuestra Vía Láctea, se dice que una fracción de ellos están activos, ya que están consumiendo enormes cantidades de material. Estas acciones frenéticas producen una copiosa liberación de energía a lo largo de todo el espectro electromagnético. Particularmente especial es el caso de los cuásares, donde el núcleo activo es tan sobrecogedoramente brillante que supera la luminosidad de toda la galaxia que lo alberga.
[2] Esta parte del estudio se basa en observaciones realizadas en longitudes de onda del infrarrojo medio con la poderosa cámara y espectrógrafo del infrarrojo medio del VLT (VISIR = VLT spectrometer and imager for the mid-infrared), combinadas con otros datos adicionales entre los que se incluyen espectros adquiridos con el instrumento VLT-FORS, imágenes ópticas e infrarrojas capturadas por el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, y observaciones de radio obtenidas por la Instalación Nacional Australiana de Telescopios.
[3] La mayoría de las galaxias del universe local contiene un agujero negro súper masivo con una masa de aproximadamente 1/700 de su abultamiento estelar. El origen de esta relación masa-agujero-negro con la masa-estelar es uno de los temas más debatidos de la astrofísica moderna.
MAS INFORMACIÓN:
Esta investigación fue presentada en artículos publicados en la revista Astronomy & Astrophysics: “Quasar induced galaxy formation: a new paradigm?” by Elbaz et al., and in the Astrophysical Journal “The QSO HE0450-2958: Scantily dressed or heavily robed? A normal quasar as part of an unusual ULIRG” by Jahnke et al.
El equipo está integrado por David Elbaz (Service d’Astrophysique, CEA Saclay, France), Knud Jahnke (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany), Eric Pantin (Service d’Astrophysique, CEA Saclay, France), Damien Le Borgne (Paris University 6 y CNRS, Institut d'Astrophysique de Paris, France) y Géraldine Letawe (Institut d'Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Belgium).
ESO (European Southern Observatory = Observatorio Austral Europeo), es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el sostén de 14 países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Francia, Finlandia, Holanda, Italia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.
ESO lleva a cabo un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación con base en tierra que permitan a los astrónomos realizar importantes descubrimientos científicos. También cumple un papel de liderazgo en la promoción y organización de cooperación en la investigación astronómica.
ESO opera tres lugares únicos de observación de clase mundial en la región del desierto de Atacama en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Telescopio Muy Grande, el observatorio de luz visible más adelantado del mundo.
ESO es también el socio europeo del revolucionario telescopio ALMA, el mayor proyecto astronómico de la actualidad.
Actualmente, ESO se encuentra planificando un telescopio óptico/infrarrojo cercano de 42 metros, el E-ELT (European Extremely Large Telescope = Telescopio Europeo Extremadamente Grande), que llegará a ser “el mayor ojo mundial en el cielo”.
# # # # # # # # # # # # # # #
Últimos comunicados de prensa de ESO publicados en este blog:
- ESO PR 44/09: Una cena galáctica
- ESO PR 43/09: Una bomba estelar a punto de estallar
- ESO PR 42/09: La extraña química del Sol
- ESO PR 41/09: Nueva luz sobre el esqueleto cósmico
 |
VLT de ESO en Paranal, Chile. © ESO |
= = = = = = = = = = = = = = =
Artículo original: ESO Press Release 46/09.
Título: “Black Hole Caught Zapping Galaxy into Existence?”
Fecha: noviembre 30, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
= = = = = = = = = = = = = = =
No hay comentarios.:
Publicar un comentario