Después de sólo un año de operaciones, la misión Euclid de la Agencia Espacial Europea ha comenzado a desentrañar el misterio de por qué las galaxias adoptan diferentes formas y cómo estas diferentes formas se relacionan entre sí. Responder a esta pregunta implica rastrear cómo las galaxias y sus agujeros negros supermasivos centrales crecen juntos con el tiempo.
Lanzado apenas en julio de 2023, el telescopio espacial Euclid ha utilizado su extraordinario campo de visión para observar la asombrosa cifra de 1,2 millones de galaxias. Estos sujetos galácticos están catalogados en la primera publicación de datos de la nave espacial, que cayó en marzo de 2025. Se estima que, al final de su misión principal de seis años, Euclid habrá estudiado decenas de millones de galaxias. Por lo tanto, no es de extrañar que los astrónomos esperen que tenga un impacto importante en nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias.
“Euclid ofrece una combinación sin precedentes de nitidez y cobertura del cielo: mapeará todo el cielo extragaláctico”, dijo en un comunicado Maximilian Fabricius, científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). “Por primera vez, podemos estudiar sistemáticamente cómo las formas y estructuras centrales de las galaxias se relacionan con su historia de formación en escalas verdaderamente cósmicas”.
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Los científicos son conscientes de que la distinta morfología de las galaxias, que van desde enormes espirales como la Vía Láctea hasta elípticas monótonas como Messier 87, es el resultado del curso de su evolución. Los datos de Euclides se han utilizado para crear un diagrama de “diapasón galáctico” que muestra galaxias azules formadoras de estrellas a la derecha, moviéndose hacia la izquierda a medida que crecen y agotan el gas y el polvo que generan estrellas, se fusionan con otras galaxias y, finalmente, forman vastas galaxias elípticas.
Las galaxias crecen con sus agujeros negros
Fabricius y sus colegas comenzaron su investigación sumergiéndose en los datos de Euclides e identificaron galaxias que muestran potenciales “núcleos secundarios”. Estos tienen el potencial de unirse a los núcleos existentes para crear un agujero negro supermasivo binario. Esta es una etapa vital en la fusión de galaxias y ayuda a dictar cómo se remodelan las regiones centrales de estas galaxias durante estos eventos.
Los núcleos identificados albergan un agujero negro supermasivo con una masa de millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol, que se unen mediante la fusión de sus galaxias anfitrionas. Estos agujeros negros inicialmente forman un sistema binario, girando unos alrededor de otros. Pero a medida que orbitan entre sí, este sistema emite ondas en el espacio-tiempo llamadas “ondas gravitacionales”, que alejan el momento angular del sistema.
Esto hace que los agujeros negros formen espirales hasta colisionar y fusionarse, creando un agujero negro supermasivo aún más masivo. Eso significa que el crecimiento de los agujeros negros a través de la fusión es un resultado inevitable de la fusión de galaxias que da origen a enormes galaxias elípticas. Pero antes de eso viene un período relativamente corto de “dobles núcleos”.
“Los agujeros negros más masivos se encuentran en los centros de galaxias elípticas gigantes y se cree que crecen principalmente a través de fusiones con otros agujeros negros supermasivos”, dijo Fabricius. “Al detectar y analizar núcleos secundarios, Euclid nos permite explorar cómo estos enormes agujeros negros continúan creciendo y cómo su crecimiento influye en las galaxias que los albergan”.
La primera publicación de datos de Euclid solo cubre alrededor del 0,5% del conjunto de datos que finalmente entregará la misión, pero el telescopio espacial ya ha permitido otras formas de investigación.
La sensibilidad de Euclides ya ha revelado que las galaxias más comunes en el cosmos no son galaxias espirales como la Vía Láctea, sino galaxias enanas pequeñas y débiles, que antes eran demasiado débiles para observarlas en detalle.
Hasta ahora, Euclides ha identificado 2.674 galaxias enanas, algunas de las cuales contienen núcleos azules compactos o cúmulos globulares. Esto es importante para la evolución de las galaxias porque se cree que estas galaxias enanas son los componentes básicos de galaxias más grandes como la Vía Láctea.
Gracias a Euclides, nuestra visión del diapasón galáctico está cambiando y volviéndose mucho más detallada, lo que lleva a una mejor comprensión de la estructura y evolución galáctica.