El telescopio ALMA sondea los misterios de los chorros de agujeros negros

MADRID 16 Oct. (EUROPA PRESS) -

Dos equipos internacionales de astrónomos han utilizado las capacidades del telescopio ALMA para estudiar en detalle los chorros que emiten los enormes agujeros negros del centro de las galaxias y observar cómo afectan a su entorno. Gracias a este trabajo han logrado, por un lado, la mejor imagen obtenida hasta el momento del gas molecular que rodea a un agujero negro cercano y poco activo y, por otro, han captado un inesperado destello de la base de un potente chorro cercano a un agujero negro distante.

En el centro de casi todas las galaxias del Universo hay agujeros negros supermasivos --con masas de más miles de millones de veces la del Sol--, incluso en la Vía Láctea. En un pasado remoto, estos extraños objetos eran muy activos, engullendo enormes cantidades de material de sus alrededores, resplandeciendo con un brillo cegador y eyectando diminutas fracciones de esa materia a través de chorros extremadamente potentes.

En el Universo actual, la mayor parte de los agujeros negros supermasivos son mucho menos activos que en su juventud, pero la interacción entre los chorros y su entorno aún sigue moldeando a las galaxias.

Dos nuevos estudios, publicados en la revista 'Astronomy & Astrophysics', han utilizado ALMA para sondear los chorros de los agujeros negros a escalas muy diferentes: un agujero negro cercano y relativamente tranquilo en la galaxia NGC 1433 y un objeto muy distante y activo llamado PKS 1830-211.

"ALMA ha revelado la existencia de una sorprendente estructura espiral en el gas molecular cercano al centro de NGC 1433", ha explicado la autora principal de uno de los artículos, Françoise Combes. "Esto explica cómo fluye el material hacia el interior para alimentar al agujero negro", ha añadido.

Además, "con estas nuevas y precisas observaciones de ALMA se ha descubierto un chorro de material que fluye fuera del agujero negro, extendiéndose solo unos 150 años luz. Es el chorro molecular de este tipo más pequeño observado hasta ahora en una galaxia externa", ha apuntado.

El descubrimiento de este chorro, que está siendo arrastrado junto con el chorro desde el agujero negro central, muestra cómo este tipo de chorros pueden frenar la formación estelar y regular el crecimiento de los bulbos centrales de las galaxias.

OTRO CHORRO MÁS ACTIVO

En PKS 1830-211, el investigador principal del segundo estudio, Ivan Martí-Vidal, también han observado y agujero negro supermasivo con un chorro, pero este es mucho más brillante y activo y se encuentra en el Universo temprano. Esto resulta inusual ya que su brillante luz, en su camino hacia la Tierra, topa con una galaxia masiva, dividiéndose en dos imágenes debido a la lente gravitatoria.

De vez en cuando, de repente los agujeros negros supermasivos engullen una gran cantidad de masa, lo que aumenta la potencia de los chorros y provoca que la radiación aumente a las energías más altas. Ahora, ALMA ha captado, por casualidad, uno de estos eventos en PKS 1830-211.

"Observar con ALMA este caso de 'indigestión' de un agujero negro ha sido totalmente casual. Estábamos observando PKS 1830-211 con otros fines y entonces detectamos sutiles cambios de color e intensidad en las lentes gravitatorias", ha indicado el científico.

"Tras estudiar con detalle este comportamiento inesperado llegamos a la conclusión de que estábamos observando, por un golpe de suerte, en el momento adecuado, justo cuando nueva materia fresca entraba en la base del chorro del agujero negro", ha afirmado.

El equipo también quiso saber si este violento evento fue captado por otros telescopios y se sorprendieron al detectar una clara señal en rayos gamma gracias a las observaciones de monitorización del satélite Fermi-LAT. El proceso que causó el aumento de radiación en longitudes de onda largas, captadas por ALMA, fue también el responsable del gran aumento de brillo en el chorro, alcanzando las energías más altas que pueden obtenerse en el Universo.

"Es la primera vez que se establece una conexión tan evidente entre los rayos gamma y las ondas de radio submilimétricas partiendo de la observación del chorro de un agujero negro", ha indicado el científico.

Los expertos han destacado que estas dos nuevas observaciones son solo el inicio de las investigaciones de ALMA en torno a los trabajos relacionados con los chorros de agujeros negros supermasivos, tanto cercanos como distantes. "Aún queda mucho por conocer acerca de cómo los agujeros negros pueden crear esos enormes y energéticos chorros de materia y radiación", han apuntado.