Los científicos que usan el instrumento espectroscópico de energía oscura (DESI) han completado dos tareas principales. Han compilado la muestra más grande de galaxias enanas (los sistemas contienen hasta solo varios mil millones de estrellas, en comparación con los estimados de 2 mil millones a 400 mil millones de la Vía Láctea) que albergan un agujero negro que alimenta activamente. También han registrado la mayor colección de posibles agujeros negros de masa intermedia hasta ahora.
Ambos resultados se informan en The Astrophysical Journal y proporcionar una nueva visión de la formación y evolución de las galaxias y los agujeros negros. Son esencialmente retornos tempranos de la carrera de 5 años de Desi, que representan aproximadamente el 20 por ciento del primer año de datos recopilados por el instrumento.
Recopilar datos en el universo
Piense en Desi como una cámara de rango ultra largo con una velocidad de obturación súper rápida que se puede apuntar en cada dirección posible. Puede medir longitudes de onda de luz de 5,000 galaxias cada 20 minutos, utilizando 5,000 ayudantes robóticos para apuntar sus ojos de fibra óptica a las miles de galaxias que sus usuarios lo programan para disparar. Es lo último objetivo es crear el mapa 3-D más grande del universo.
Resulta que el 20 por ciento del primer año de datos de Desi contiene mucha información. Incluye los espectros de 410,000 galaxias, incluidas aproximadamente 115,000 galaxias enanas. Esta colección de datos ayudará a los astrofísicos a comprender mejor la evolución de los agujeros negros y la evolución de la galaxia enana.
Agujero negro apetito y energía
Los agujeros negros siguen siendo de naturaleza misteriosa y difícil de encontrar. Los astrofísicos sospechan que todas las galaxias masivas contienen un agujero negro en sus centros. Pero están menos seguros de la presencia de agujeros negros en las galaxias enanas, donde son aún más difíciles de detectar, a menos que coman.
“Cuando un agujero negro en el centro de una galaxia comienza a alimentarse, desata una tremenda cantidad de energía en sus alrededores, transformándose en lo que llamamos un núcleo galáctico activo (AGN)”, Ragadeepika Pucha, un compañero de investigación de la Universidad de Utah que analizó los datos de DESI, dijo en un comunicado de prensa. “Esta actividad dramática sirve como un faro, lo que nos permite identificar agujeros negros ocultos en estas pequeñas galaxias”.
Esas balizas de Agn llevaron al equipo a identificar alrededor de 2.500 galaxias enanas candidatas con ellas en su centro. Esto representa cuatro veces más AGN que los estudios anteriores revelados. La implicación es que hay muchos más agujeros negros de Galaxy Galaxy enano aún por descubrir.
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Los lámparas negras livianas
La otra parte del proyecto identificó 300 candidatos de agujero negro de masa intermedia. Los agujeros negros livianos son menos de 100 veces la masa de nuestro sol, mientras que los supermasivos son más de un millón de veces. No se sabe mucho sobre los intermedios.
Algunos astrofísicos teorizan que los intermedios son sobrantes de los primeros agujeros negros formados en el universo temprano, así como de las semillas de los supermasivos. Hasta ahora, solo se han identificado alrededor de 100 a 150 agujeros negros de masa intermedia.
La encuesta contenía otra sorpresa. Los astrofísicos predicen que los agujeros negros que se han encontrado en las galaxias enanas serán de masa intermedia. Pero solo 70 de los candidatos de agujeros negros de masa de masa intermedia recién descubierta también se consideran potenciales AGN enanos. Esto plantea una serie de nuevas preguntas sobre cómo se forman los agujeros negros y evolucionan con el tiempo.
“Por ejemplo, ¿hay alguna relación entre los mecanismos de formación de agujeros negros y los tipos de galaxias que habitan?” Pucha dijo en el comunicado. “Nuestra riqueza de nuevos candidatos nos ayudará a profundizar en estos misterios, enriqueciendo nuestra comprensión de los agujeros negros y su papel fundamental en la evolución de las galaxias”.
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Antes de unirse a la revista Discover, Paul Smaglik pasó más de 20 años como periodista científico, especializándose en la política de ciencias de la vida de los Estados Unidos y problemas de carrera científica global. Comenzó su carrera en periódicos, pero cambió a revistas científicas. Su trabajo ha aparecido en publicaciones que incluyen científicas, ciencias, naturaleza y científico americano.