Un equipo de astrónomos ha realizado un avance significativo en la comprensión de cómo los agujeros negros más masivos del universo pueden generar su propio alimento. A través de datos obtenidos del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el Very Large Telescope (VLT) en Chile, se ha encontrado nueva evidencia que sugiere que las erupciones de estos agujeros negros ayudan a enfriar el gas circundante, permitiendo así su alimentación.
Observaciones Clave
Este estudio, publicado en Nature Astronomy, se basa en observaciones de siete cúmulos de galaxias. En el centro de estos cúmulos se encuentran algunas de las galaxias más masivas del universo, que albergan agujeros negros de dimensiones colosales, con masas que oscilan entre millones y decenas de miles de millones de veces la masa del Sol. Las erupciones generadas por estos agujeros negros son impulsadas por su consumo de gas.
Las imágenes obtenidas muestran dos de los cúmulos de galaxias en estudio: el Cúmulo de Perseus y el Cúmulo de Centaurus. Los datos de Chandra, representados en azul, revelan rayos X provenientes de filamentos de gas caliente, mientras que los datos del VLT, un telescopio óptico, muestran filamentos más fríos en rojo.
Los resultados respaldan un modelo en el que las erupciones de los agujeros negros provocan que el gas caliente se enfríe y forme filamentos estrechos de gas cálido. La turbulencia en el gas también juega un papel crucial en este proceso de activación.
Según este modelo, parte del gas cálido en estos filamentos debería fluir hacia el centro de las galaxias para alimentar a los agujeros negros, lo que a su vez desencadenaría nuevas erupciones. Estas erupciones causarían un mayor enfriamiento del gas, alimentando así a los agujeros negros y provocando más erupciones en un ciclo continuo.
El equipo de astrónomos ha descubierto por primera vez una relación entre el brillo de los filamentos de gas caliente y cálido en los centros de los cúmulos de galaxias. Específicamente, en las regiones donde el gas caliente es más brillante, el gas cálido también presenta un aumento en su brillo, ofreciendo un apoyo crítico para el modelo propuesto.
Implicaciones y Conexiones Cósmicas
Este hallazgo proporciona una nueva comprensión de estos filamentos llenos de gas, que son importantes no solo para alimentar a los agujeros negros, sino también para la formación de nuevas estrellas. La investigación fue posible gracias a una técnica innovadora que aísla los filamentos calientes en los datos de rayos X de Chandra de otras estructuras, incluidos los grandes vacíos en el gas caliente creados por las erupciones de los agujeros negros.
La relación recién descubierta entre estos filamentos muestra una notable similitud con la que se encuentra en las colas de las galaxias medusas, que han perdido gas mientras se desplazan a través del gas circundante, formando largas colas. Esta similitud sugiere una conexión cósmica inesperada entre ambos fenómenos y implica que un proceso similar está ocurriendo en estos objetos.
La investigación fue liderada por Valeria Olivares de la Universidad de Santiago de Chile y reunió a expertos internacionales en observaciones ópticas y de rayos X de Estados Unidos, Chile, Australia, Canadá e Italia. El trabajo se apoyó en las capacidades del instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) en el VLT, que genera vistas en 3D del universo.
