Un agujero negro 'huérfano' está construyendo su galaxia

En la evolución del Universo los astrofísicos se preguntan qué viene primero: los agujeros negros súper masivos que devoran materia frenéticamente o las enormes galaxias donde éstos residen. Una serie de recientes y extraordinarias observaciones de un agujero negro huérfano (no está en el centro de una galaxia) indican que puede estar construyendo su propia galaxia madre. En tal escenario, las galaxias habrían evolucionado a partir de nubes de gas golpeadas por los chorros de partículas de gran energía que emergen de los agujeros negros.

"La pregunta del huevo o la gallina aplicada en el sentido de si viene primero la galaxia o su agujero negro es uno de los temas más debatidos hoy en astrofísica", dice David Elbaz, autor principal del trabajo, de la institución CEA francesa, en un comunicado del Observatorio Europeo Austral (ESO). "Nuestro estudio sugiere que los agujeros negros súper masivos pueden desencadenar la formación de estrellas y así, construir sus propias galaxias madres. Este eslabón también puede explicar por qué las galaxias que albergan agujeros negros más grandes tienen más estrellas".

Para llegar a una conclusión tan extraordinaria, el equipo de astrónomos realizó exhaustivas observaciones de un objeto peculiar, el cercano cuásar HE0450-2958, el único al que no se le ha detectado una galaxia madre. HE0450-2958 está ubicado a unos 5.000 millones de años luz de distancia.

Hasta ahora se había especulado que la galaxia madre del cuásar estaba escondida detrás de grandes cantidades de polvo, así que los astrónomos emplearon para las observaciones un instrumento de infrarrojo mediano en el Very Large Telescope (VLT) de ESO. A esas longitudes de onda, las nubes de polvo relucen en forma muy brillante y son fácilmente detectables. "Observar a estas longitudes de onda nos permitiría localizar el polvo que podría esconder la galaxia madre", dice Knud Jahnke, del Instituto Max Planck de Astrofísica, quien dirigió las observaciones realizadas en el VLT. "Sin embargo, no encontramos nada. En cambio, descubrimos una galaxia, aparentemente no relacionada, en las cercanías del cuásar que está produciendo estrellas a una velocidad frenética".

Estas observaciones han proporcionado una nueva y sorprendente perspectiva del sistema. Mientras que alrededor del agujero negro no se revela ningún indicio de estrellas, la galaxia que la acompaña es extremadamente rica en estrellas muy jóvenes y brillantes. Está formando estrellas a una velocidad equivalente a unos 350 soles por año, 100 veces más que las velocidades de galaxias típicas en el Universo local.

Fusión futura

El cuásar está arrojando un chorro de partículas altamente energéticas hacia su compañera, además de una corriente de gas que se desplaza rápidamente. La inyección de materia y energía hacia la galaxia indica que el mismo cuásar podría estar induciendo la formación de estrellas y de esta forma, creando su propia galaxia madre.

"Los dos objetos tendrán que fusionarse en el futuro: el cuásar se está moviendo a una velocidad de sólo unas pocas decenas de miles de kilómetros por hora con respecto a la galaxia que la acompaña y su separación es de sólo unos 22.000 años luz", dice Elbaz. "Finalmente residirá dentro de una galaxia madre como todos los demás cuásares". Éstos son agujeros negros súper masivos que se hallan en el núcleo de galaxias y que son tan activos que brillan más que la galaxia correspondiente. En la mayoría de las galaxias del Universo local, incluida la Vía Láctea en la que está el Sistema solar, hay agujeros negros cuya masa es 1/700 la de la galaxia, una proporción que intriga a los astrofísicos.

La investigación se ha presentado en artículos publicados en las revistas Astronomy & Astrophysics y The Astrophysical Journal.