Esta es una imagen renderizada de un artista del ULAS J1120+0641, un quásar que está alimentado por un agujero negro que tiene una masa de unos dos millones de veces la del Sol. Imagen cortesía de ESO/M. Kornmesser.
Un estudio de la Universidad de Dartmouth muestra que sus radiaciones pueden alcanzar el final de la propia galaxia
Un equipo de astrofísicos liderados por la Universidad de Dartmouth (New Hampshire) ha descubierto el alcance de la influencia que los quásares y sus agujeros negros pueden tener sobre sus galaxias. El equipo va a publicar su trabajo, que detalla los descubrimientos que han obtenido tras la observación de 10 quásares, en el periódico The Astrophysical Journal. Los investigadores han documentado el inmenso poder de las radiaciones de los quásares, que alcanza varios miles de años luz hasta llegar a los límites de las galaxias a las que pertenecen, y que, consecuentemente, determinan su proceso de formación y los cambios por los que atraviesan a lo largo del tiempo.
“Por primera vez, hemos conseguido ver el alcance actual de los efectos que estos quásares y sus agujeros negros pueden tener sobre sus galaxias, y comprobar que sólo se encuentra limitado por la cantidad de gas que hay en la galaxia –explica Kevin Hainline, investigador postdoctoral de Darmouth y uno de los autores del estudio-. La radiación excita los gases hasta los márgenes de la galaxia y sólo se detiene cuando se queda sin más gases sobre los que actuar”.
La iluminación de los gases puede tener un efecto muy importante, puesto que el gas que es iluminado y calentado por el quásar está menos capacitado para colapsar bajo su propia gravedad y formar una nueva estrella. Por tanto, el minúsculo agujero negro central y su quásar puede frenar la formación de estrellas en la galaxia completa e influir sobre cómo las galaxias crecen y cambian a lo largo del tiempo.
“Esto es muy estimulante porque conocemos, a partir de una serie de argumentos independientes diferentes, que esos quásares tienen un efecto esencial sobre las galaxias en las que residen –confirma Ryan Hickox, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de Dartmouth y coautor de la investigación-. Históricamente, ha habido mucha controversia sobre cómo influyen de forma real en la vida de la galaxia, pero ahora contamos con un aspecto de su interacción que puede extenderse a la escala de toda la galaxia. Y nadie había detectado una influencia tan trascendental como ésta antes de ahora”.
La radiación emitida por un quásar cubre el espectro electromagnético completo, desde las ondas de radio y las microondas del final de la baja frecuencia, pasando por los infrarrojos, los ultravioletas y los rayos X, hasta los rayos gamma de alta frecuencia.
Un agujero negro central, también llamado núcleo galáctico activo, puede crecer tragándose material de los gases interestelares que lo rodean, liberando energía durante el proceso. Esto conduce a la creación de quásares, que a su vez emiten la radiación que ilumina los gases presentes a lo largo de la galaxia.
“Si se sitúa esta poderosa y brillante fuente de radiación en el centro de la galaxia y se acribillan los gases con su radiación, estos se excitarán del mismo modo en que el neón lo hace dentro de las lámparas para producir luz- completa Hickox-. El gas producirá entonces frecuencias muy específicas de luz que sólo pueden ser producidas por un quásar. Esta luz actúa como una rastreador que nos permite seguir los gases excitados por el agujero negro durante largas distancias”.
Los quásares son tan pequeños comparados con las galaxias como un grano de arena en una playa, pero el poder de su radiación puede alcanzar los límites de la galaxia e incluso llegar más allá.
Hickox, Hainline y el resto de los coautores del estudio basan sus conclusiones en las observaciones que han llevado a cabo con el Southern African Large Telescope (SALT), el telescopio óptico más grande del hemisferio sur. La Universidad de Dartmouth es socio del proyecto del SALT, lo que permite que sus facultades y estudiantes puedan tener acceso a él para sus trabajos. Las observaciones se llevaron a cabo empleando espectroscopios en los que la luz es fragmentada para descubrir la longitud de onda de sus componentes. “Para este tipo de experimentos en particular, el SALT se encuentra entre los mejores telescopios de todo el mundo”, resume Hickox.
Además, para completar su tesis también han utilizado datos del Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA, un telescopio espacial capaz de obtener imágenes en infrarrojos del cielo completo. Los científicos emplean las observaciones con luz infrarroja porque aportan una medición particularmente fiable de la energía total que ha sido irradiada desde el quásar.
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