Choques de galaxias, agujeros negros y otros misterios

Muchas galaxias tienen en su centro lo que se llama un núcleo activo, un voraz agujero negro que se traga ingentes cantidades de materia. Justo en la frontera de desaparecer para siempre, cuando el agujero la devora, esa materia emite una colosal radiación que hace que el centro galáctico sea especialmente brillante. Pero, como no todos los centros galácticos son tan violentos, aunque tengan agujero negro, los científicos se habían planteado hace tiempo qué mecanismo excitaría los núcleos activos, concluyendo que serían los choques y fusiones entre galaxias los culpables.

Las teorías hay que contrastarlas con observaciones y experimentos, y eso es lo que han hecho unos astrónomos de Alemania. Han utilizado las imágenes del telescopio Hubble y una original prueba de observación casi detectivesca con astrónomos de ocho instituciones para discernir si hay choque galáctico o no en los casos de núcleos activos. La respuesta es que no y, con ella, Mauricio Cisternas y sus colegas abren de nuevo el turno de los misterios y las hipótesis para explicar la actividad desenfrenada de los núcleos activos. Pueden ser choques de nubes moleculares los que desestabilizan las galaxias con núcleo activo, o perturbaciones de otras galaxias que pasan casi rozando.....

Lo primero en una investigación así es definir el territorio del experimento. Cisternas (Instituto Max Planck de Astronomía, en Alemania) y sus colaboradores han elegido la población de galaxias del catálogo Cosmos, que abarca una zona del cielo de unas diez veces el tamaño aparente de la Luna, en la constelación del Sextante. El Hubble y otros telescopios de diferentes longitudes de onda han captado objetos de ese fragmento celeste, incluidos varios cientos de miles de galaxias lejanas de todo tipo. Entre ellas los astrónomos han seleccionado 140 con núcleo activo, es decir con un voraz agujero negro en su centro, y lo han podido hacer gracias a otro telescopio espacial, el XMM-Newton, de la Agencia Europea del Espacio (ESA), que ve el universo en rayos X.. La idea básica de este proceso de identificación es muy simple: se mira el cielo en rayos X para distinguir las potentes fuentes de esta radiación que son los núcleos galácticos activos y luego se va al catálogo del Hubble para ver los mismos objetos en luz visible y con mucho detalle.

Además de las 140 galaxias con núcleo activo, Ciesternas y sus colegas han seleccionado otras nueve normales por cada una de ellas, y todas a una distancia similar (para que estén en la misma fase evolutiva y sean comparables). En total han estudiado 1.400 galaxias y ha habido que analizarlas con detalle para identificar en cada una posibles rastros de colisión y fusión. Pero esta es una labor que no pueden hacer todavía los ordenadores con fiabilidad, porque se trata de diferenciar rasgos de distorsión de galaxias, incluso retorcidas , en comparación con las formas regulares de las que han tenido una evolución más tranquila.

Para saber si una galaxia está distorsionada o no, lo mejor es el ojo de un experto bien entrenado, y los astrónomos del Max Planck han pedido ayuda a colegas suyos de ocho instituciones diferentes para revisando foto por foto y determinar en cada galaxias si ha sufrido o no una colisión y la consiguiente distorsión. Para no condicionar las respuestas, Cisternas y su grupo han eliminado de las imágenes los núcleos, de manera que los activos no dan pistas.

El resultado de este trabajo colectivo es claro: ninguno de los expertos ha encontrado correlaciones significativas entre galaxias con núcleos activos, es decir, agujeros negros especialmente voraces en su centro, y secuelas de choques o fusiones, según explica la ESA en un comunicado. Así que la colisión no debe ser el mecanismo determinante que dispara el apetito del agujero negro central. En el artículo científico, que Cisternas y sus colaboradores publican en la revista Astrophysical Journal el próximo lunes, especifican que al menos el 75% de los núcleos galácticos activos -y a posiblemente todos-, en los últimos ocho millones de años, precisan otra explicación. Tal vez se trate de inestabilidades de estructuras de la galaxia, como las barras de algunas de las que tienen forma espiral, o colisiones de gigantescas nubes moleculares de la misma galaxia, o incluso el efecto gravitatorio provocado por otra que ha pasado cerca, aunque no haya habido colisión.

Los científicos advierten que no pueden descartar completamente el choque galáctico como motor de la voracidad de esos agujeros negros en todos los casos, porque a lo mejor esas colisiones y fusiones sí tienen que ver en galaxias más jóvenes, es decir, más distantes de la Tierra. Quieren estudiarlo y para ello cuentan no sólo con las observaciones de los telescopios ahora en funcionamiento, sino también con la información que logrará el futuro sustituto del Hubble, el James Web, que estará especializado en ver objetos celestes muy lejanos con sus cámaras y detectores infrarrojos.