Detectan un agujero negro supermasivo rodeado de seis galaxias poco después del Big Bang

By 04/10/2020 Portal

Los agujeros negros supermasivos, regiones del espacio con masas de mil millones de soles, surgieron por primera a partir del colapso de las primeras estrellas, menos de mil millones de a√Īos despu√©s del Big Bang. Hasta ahora, los astr√≥nomos han tenido dificultades para explicar c√≥mo estos gigantes pudieron crecer tanto en tan poco tiempo, pero una nueva investigaci√≥n quiz√°s pueda arrojar luz sobre el asunto.

Con la ayuda del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), ubicado en el desierto de Atacama (Chile), investigadores italianos han descubierto seis galaxias alrededor de un agujero negro supermasivo tan solo 900 a√Īos despu√©s del origen del universo. Es la primera vez que observan un grupo tan api√Īado en una √©poca tan temprana del cosmos. El hallazgo apoya la teor√≠a de que los agujeros negros pueden crecer r√°pidamente dentro de enormes estructuras similares a una tela de ara√Īa que contengan en su interior grandes cantidades gas para alimentarlos.

¬ęEsta investigaci√≥n fue impulsada, principalmente, por el deseo de entender uno de los objetos astron√≥micos m√°s desafiantes: los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo. Son sistemas extremos y, hasta la fecha, no hab√≠amos logrado una forma convincente de explicar su existencia¬Ľ, afirma Marco Mignoli, astr√≥nomo del Instituto Nacional de Astrof√≠sica (INAF) en Bolonia (Italia) y autor principal de la nueva investigaci√≥n publicada este mi√©rcoles en ¬ęAstronomy & Astrophysics Letters¬Ľ.<iframe width=¬Ľ100%¬Ľ height=¬Ľ349″ src=¬Ľhttps://www.youtube.com/embed/sMRDN85QmvQ¬Ľ frameborder=¬Ľ0″ allow=¬Ľaccelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture¬Ľ allowfullscreen></iframe>

300 veces el tama√Īo de la V√≠a L√°ctea
Las nuevas observaciones revelaron la presencia de varias galaxias alrededor de un agujero negro supermasivo, todas dentro de una red c√≥smica de gas que se extiende a m√°s de 300 veces el tama√Īo de la V√≠a L√°ctea. ¬ęLos filamentos de esta red c√≥smica son como los hilos de una tela de ara√Īa -explica Mignoli-; las galaxias permanecen y crecen donde los filamentos se cruzan, y las corrientes de gas, disponibles para alimentar tanto a las galaxias como al agujero negro supermasivo central, pueden fluir a lo largo de los filamentos¬Ľ.

La luz de esta gran estructura similar a una red, con su agujero negro de mil millones de masas solares, ha viajado hasta nosotros desde una √©poca en la que el universo ten√≠a solo 900 millones de a√Īos. ¬ęNuestro trabajo ha colocado una pieza importante en el rompecabezas, en gran parte incompleto, de la formaci√≥n y el r√°pido crecimiento tras el Big Bang de objetos tan extremos, aunque relativamente abundantes¬Ľ, afirma el coautor Roberto Gilli, tambi√©n astr√≥nomo del INAF.

Esta red y las galaxias que hay en su interior contienen suficiente gas como para proporcionar el combustible que el agujero negro central necesita para convertirse r√°pidamente en un gigante supermasivo. Pero, ¬Ņc√≥mo se formaron antes estas estructuras tan grandes? Los astr√≥nomos apoyan la idea de que la clave est√° en los halos gigantes de la misteriosa materia oscura. Se cree que, en el universo primitivo, estas grandes regiones de materia invisible atraen enormes cantidades de gas; juntos, el gas y la materia oscura invisible forman estas estructuras similares a redes donde las galaxias y los agujeros negros pueden evolucionar.

Para Colin Norman, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (EE.UU.) y tambi√©n coautor del estudio, ¬ęnuestro hallazgo apoya la idea de que los agujeros negros m√°s distantes y masivos se forman y crecen dentro de enormes halos de materia oscura en estructuras a gran escala, y que la ausencia de detecciones anteriores de tales estructuras probablemente se debi√≥ a limitaciones observacionales¬Ľ.

Las galaxias detectadas son algunas de las m√°s d√©biles que pueden observar los telescopios actuales. El descubrimiento requiri√≥ de observaciones de varias horas de duraci√≥n utilizando los telescopios √≥pticos m√°s grandes disponibles, incluyendo el VLT de ESO. El equipo confirm√≥ el v√≠nculo entre cuatro de las seis galaxias y el agujero negro utilizando los instrumentos MUSE y FORS2, instalados en el VLT. ¬ęCreemos que acabamos de ver la punta del iceberg y que las pocas galaxias descubiertas hasta ahora alrededor de este agujero negro supermasivo son s√≥lo las m√°s brillantes¬Ľ, destaca la coautora Barbara Balmaverde, astr√≥noma del INAF en Tur√≠n (Italia).

Utilizando sus potentes instrumentos, el telescopio ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, actualmente en construcción en Chile, podrá observar gran cantidad galaxias mucho más débiles alrededor de enormes agujeros negros en el universo primitivo, lo que permitirá ampliar el conocimiento sobre estos objetos.