Publicado 20/03/2020 10:51:24 +01:00CET

Cuásares producen tsunamis que causan estragos de alcance galáctico

ESO/M. Kornmesser

MADRID, 20 Mar. (EUROPA PRESS) -

El Telescopio Hubble ha revelado los flujos más enérgicos jamás vistos en el universo, que emanan de cuásares y se desgarran a través del espacio interestelar de foma similar a los tsunamis en la Tierra, causando estragos en las galaxias en las que residen los cuásares.

Los cuásares son núcleos brillantes y compactos de galaxias distantes que pueden brillar 1000 veces más que sus galaxias anfitrionas de cientos de millones de estrellas. Sus motores centrales son agujeros negros supermasivos que están llenos de polvo, gas y estrellas, dijo Nahum Arav, profesor en el Departamento de Física, parte del Colegio de Ciencias de Virginia Tech, investigador principal del equipo responsable de este hallazgo.

Los cuásares se crean cuando un agujero negro devora materia y emite radiación intensa. Impulsados ​​por la presión de radiación del agujero negro, las explosiones empujan el material fuera del centro de la galaxia hacia flujos de eyección que aceleran a velocidades impresionantes que son un pequeño porcentaje de la velocidad de la luz, dijo Arav.

"Estas eyecciones son cruciales para la comprensión de la formación de galaxias", dijo Arav. "Están empujando cientos de masas solares de material cada año. La cantidad de energía mecánica que transportan estos flujos de salida es hasta varios cientos de veces mayor que la luminosidad de toda la galaxia de la Vía Láctea". Sus hallazgos aparecen en la edición de marzo de Astrophysical Journal Supplements.

Los vientos del cuásar se diseminan a través del disco de la galaxia, barriendo violentamente material que de otro modo habría formado nuevas estrellas. Según el estudio, la radiación empuja el gas y el polvo a distancias mucho mayores de lo que los científicos pensaban anteriormente, creando un evento en toda la galaxia.

A medida que este tsunami cósmico se estrella en material interestelar, su temperatura aumenta a miles de millones de grados, donde el material brilla en gran medida en rayos X, pero también ampliamente en todo el espectro de luz. Cualquiera que presenciara este evento vería un fantástico espectáculo de fuegos artificiales. "Obtendrá mucha radiación primero en rayos X y rayos gamma, y ​​luego se filtrará a la luz visible e infrarroja", dijo Arav. "Tendrían un gran espectáculo de luces, como árboles de Navidad en toda la galaxia".

La simulación numérica de la evolución de las galaxias sugiere que tales flujos de salida pueden explicar algunos acertijos cosmológicos importantes, como por qué los astrónomos observan tan pocas galaxias grandes en el universo y por qué existe una relación entre la masa de la galaxia y la masa de su agujero negro central. Este estudio muestra que tales flujos de salida de cuásar potentes deberían prevalecer en el universo primitivo.

"Tanto los teóricos como los observadores han sabido durante décadas que hay un proceso físico que impide la formación de estrellas en galaxias masivas, pero la naturaleza de ese proceso ha sido un misterio. Poner los flujos observados en nuestras simulaciones resuelve estos problemas sobresalientes en la evolución galáctico", dijo Jeremiah P. Ostriker, un eminente cosmólogo en las universidades de Columbia y Princeton. (Ostriker no participó en este estudio).

Además de medir los cuásares más enérgicos jamás observados, el equipo también descubrió otro flujo de salida que se acelera más rápido que cualquier otro. El flujo de salida aumentó de casi 69 millones de kilómetros por hora a aproximadamente 78 millones de kilómetros por hora en un período de tres años. Los científicos creen que su aceleración continuará aumentando a medida que pase el tiempo.

"Hubo tantos descubrimientos en los datos que me sentí como un niño en una tienda de dulces", agregó Miller.

Los astrónomos pudieron ver la velocidad vertiginosa del gas acelerado por el viento del cuásar observando las "huellas digitales" espectrales de la luz del gas incandescente. Los datos ultravioleta del Hubble muestran que estas características de absorción se desplazaron en el espectro debido al rápido movimiento del gas a través del espacio. Esto se debe al efecto Doppler, donde el movimiento de un objeto comprime o estira las longitudes de onda de la luz dependiendo de si se está acercando o alejándose de nosotros. Solo el Hubble tiene la sensibilidad ultravioleta para obtener las observaciones necesarias que conducen a este descubrimiento, según la NASA.