Vientos de cambios: cómo los agujeros negros pueden dar forma a las galaxias

Nuevas observaciones del Observatorio de Rayos X Chandra, de la NASA, proveen evidencia de poderosos vientos fluyendo de la vecindad de un agujero negro supermasivo, en la galaxia cercana NGC 1068. Este descubrimiento indica que agujeros negros supermasivos “promedio” pueden jugar un rol importante en la evolución de las galaxias en las cuales residen.

Durante años, los astrónomos supieron que un agujero negro supermasivo crecía en paralelo con su galaxia huésped. Y se sospechaba, desde hace mucho, que el material que salía desde un agujero negro (opuesto a una fracción del material que caía en él) alteraba la evolución de su galaxia huésped.

Una cuestión clave es si tales “agujeros negros de soplo revertido” transportan típicamente suficiente poder para tener un impacto significativo. Poderosos jets relativistas que se disparan desde los agujeros negros supermasivos más grandes, de gigantescas galaxias en los centros de cúmulos como el de Perseus, se los ve que dan forma a sus galaxias huéspedes, pero éstas son raras. ¿Pero qué pasa con los vientos de escala galáctica menos concentrados y menos poderosos, los cuales deberían ser mucho más comunes?

“Estamos más interesados aquí en ver que puede hacerle un agujero negro supermasivo de tamaño promedio a su galaxia, no algunos realmente grandes a las galaxias más grandes”, dijo Dan Evans, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), quien presentó estos resultados en la reunión de la División Astrofísica de Altas Energías de la Sociedad Astronómica Americana, en Kona, Hawaii.

Evans y sus colegas usaron el Chandra, durante cinco días, para observar NGC 1068, una de las galaxias más cercanas y brillantes que contiene un agujero negro supermasivo en rápido crecimiento. Este agujero negro es sólo dos veces más masivo que el del centro de nuestra Galaxia, el cual es considerado de un tamaño bastante normal.

Las imágenes en rayos X y el espectro obtenido del Espectrómetro de Red de Transmisión de Alta Energía HETGS, mostró que un poderoso viento está siendo arrastrado desde el centro de NGC 1068 a una velocidad superior al millón de kilómetros por hora. Este viento probablemente se genera a medida que el gas circundante es acelerado y calentado mientras se arremolina hacia el agujero negro. Una porción del gas es atraído hacia el agujero negro, pero algo de éste es expulsado. Los rayos X de alta energía producidos por el gas cerca del agujero negro calientan el gas saliente, causando que éste brille a energías más bajas de rayos X.

Este estudio del Chandra, por Evans y sus colegas, es mucho más profundo que observaciones previas en rayos X. Esto les permitió hacer un mapa de alta definición del volumen en forma de cono iluminado por el agujero negro y sus vientos. Combinando mediciones de la velocidad de las nubes con estimaciones de la densidad del gas, Evans y sus colegas demostraron que cada año se depositan varias veces la masa del Sol a grandes distancias, alrededor de 3000 años luz del agujero negro. El viento puede acarrear suficiente energía para calentar el gas circundante y reprimir la formación extra de estrellas.

“Hemos demostrado que aun agujeros negros a mitad de camino pueden guardar energía”, dijo Evans. ”Pienso que el resultado es que estos agujeros negros no son normales”.

Futuros estudios de HEGTS del Chandra de otras galaxias cercanas examinarán el impacto de otros flujos salientes de AGNs, tendientes a mejorar nuestro entendimiento de la evolución de galaxias y agujeros negros.

“En el futuro, el agujero negro de nuestra propia Galaxia puede sufrir una actividad similar, acabando con el nacimiento de nuevas estrellas en la región central de la Vía Láctea”, dijo Evans.

Estos nuevos resultados proveen una comparación clave con un trabajo previo realizado en la Universidad del Estado de Georgia y la Universidad Católica de América con el instrumento STIS del telescopio espacial Hubble.

Fuente: El Mensajero de los Astros.