La misión conjunta XRISM de la NASA y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) ha detectado el despertar de un monstruoso agujero negro en una galaxia distante con “estallido estelar”.
La investigación es revolucionaria para la ciencia de los agujeros negros, porque representa la primera observación de la etapa exacta en la que los “vientos” de un agujero negro comienzan a dar forma a una galaxia entera.
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El equipo descubrió que estas balas de agujeros negros llevaban consigo una energía 100 veces mayor que la de los vientos moleculares más lentos que se propagan a través de la galaxia distante, que es el resultado de una fusión reciente y actualmente se encuentra en medio de una intensa formación estelar.
La naturaleza energética de estos flujos demuestra que son más que capaces de redirigir la evolución de esta galaxia.
Los agujeros negros supermasivos y las galaxias crecen juntos
cuando se creó mediante la fusión entre dos galaxias progenitoras. Esta colisión produjo una gran cantidad de gas y polvo, lo que desencadenó un intenso episodio de formación estelar, conocido como starburst.
Sin embargo, gran parte de este gas fluye hacia el corazón de la galaxia y su agujero negro supermasivo central, reuniéndose a su alrededor en una nube aplanada y arremolinada llamada “disco de acreción”. A medida que el disco de acreción alimenta gradualmente al agujero negro, la enorme influencia gravitacional del agujero negro supermasivo, estimado en 420 millones de veces más masivo que el Sol, genera poderosas fuerzas de marea en el disco de acreción, lo que hace que brille intensamente.
Esta región se conoce como núcleo galáctico activo (AGN) y sus brillantes emisiones se ven en la Tierra como un quásar.
Sin embargo, no toda la materia del disco de acreción llega al agujero negro supermasivo. Una parte se canaliza hacia los polos del agujero negro, desde donde sale disparada en forma de potentes chorros. Otra materia es arrastrada por los intensos vientos de los agujeros negros.
Estos factores pueden expulsar el gas y el polvo del AGN, matando de hambre al agujero negro y alejándolo de la galaxia anfitriona en su conjunto. Esto tiene el efecto de “matar” la galaxia al interrumpir la formación de estrellas. Esto conduce a una fase tranquila en la galaxia, ahora con una forma elíptica estable, sin formación de estrellas y con un agujero negro dormido.
Qué leer a continuación
IRAS 05189-2524 presenta una oportunidad única para que los científicos estudien este proceso, ya que se encuentra en las últimas etapas de fusión, con un estallido estelar activo en curso y un agujero negro supermasivo activo en un AGN.
Los científicos no sólo estudiaron con gran detalle estas balas de agujero negro, sino que también descubrieron que este agujero negro supermasivo todavía se está alimentando vorazmente. De hecho, este consumo violento de materia está cerca del límite teórico para un agujero negro de este tipo. El equipo espera que las salidas de materia de este agujero negro se intensifiquen, acabando con la formación de estrellas en esta galaxia.
Los investigadores esperan seguir estudiando IRAS 05189-2524 con XRISM, así como recopilar observaciones con la próxima nave espacial NewAthena, que será el observatorio de rayos X más grande jamás construido.
Los nuevos resultados aparecerán pronto en una edición especial de Astrophysical Journal Letters.