Un equipo de astrónomos anunció hace algunos días haber observado reservorios de gas frío alrededor de algunas de las primeras galaxias del universo. Estos halos de gas son el alimento perfecto para agujeros negros supermasivos, situados en el centro de estas galaxias, que ahora se ven como eran hace más de 12.500 millones de años.
Este almacén de alimento podría explicar cómo estos monstruos cósmicos crecieron tan rápido durante un período de la historia del universo conocido como el Amanecer Cósmico.
Se trata de un importante logro que los astrónomos alcanzaron gracias al uso del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO), ubicado en el desierto de Atacama, y que nos recuerda lo privilegiados que somos como país para la observación espacial.
Recordemos que el norte de Chile tiene uno de los cielos más limpios del planeta, con más de 300 días despejados al año. En ese sentido, la cordillera de los Andes y el océano Pacífico actúan como barreras naturales que ayudan a impedir la entrada de nubes.
Estos factores han permitido que diversos observatorios, pertenecientes a organizaciones e instituciones extranjeras, se hayan instalado en el lugar, posicionando a Chile como uno de los países más importantes en cuanto a descubrimientos ligados al espacio.
Cuando restan sólo algunos días para que termine el presente año, revisaremos a continuación algunos de los hallazgos astronómicos más relevantes conseguidos desde nuestro país.
Agujero negro oculto de masa intermedia
En marzo pasado un equipo de investigación dirigido por Shunya Takekawa, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, detectó una nube de gas que se desplazaba de forma extraña cerca del centro de la galaxia, a 25.000 años luz de la Tierra, en la constelación de Sagitario.
Los astrónomos usaron el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ubicado en desierto de Atacama, para observar la nube en alta resolución, y descubrieron que esta giraba alrededor de un objeto masivo invisible.
“Los análisis cinemáticos detallados revelaron que había una masa enorme, equivalente a 30.000 veces la masa del Sol, concentrada en una zona mucho más pequeña que nuestro Sistema Solar”, explicó Takekawa.
El experto indicó que lo anterior, sumado a la ausencia de cualquier objeto en el lugar observado, es un indicio fehaciente de la presencia de un agujero negro de masa intermedia.
La colisión de galaxias más antigua jamás observada
En junio de este año, un equipo de investigadores observó mediante ALMA señales de oxígeno, carbono y polvo en una galaxia del Universo primitivo.
Esta es la galaxia más antigua donde se ha detectado esta combinación de señales. Al comparar las diferentes señales, los investigadores llegaron a la conclusión de que en realidad se trataba de dos galaxias en colisión, las más antiguas descubiertas a la fecha.
Takuya Hashimoto, de la Universidad Waseda, en Japón, y su equipo usaron el centro astronómico ubicado en nuestro país para observar B14-65666, un objeto situado a 13.000 millones de años luz de la Tierra, en la constelación Sextans, el Sextante.
Como la velocidad de la luz es finita, las señales de B14-65666 captadas hoy tuvieron que viajar durante 13.000 millones de años para llegar hasta nosotros. En otras palabras, estas ondas proporcionaron una imagen de la galaxia tal como era hace 13.000 millones de años, es decir, solo 1.000 millones de años después del Big Bang.
Imágenes de un disco de gas frío girando alrededor de un agujero negro
Lo que sucede dentro de un agujero negro se queda dentro de un agujero negro. Pero lo que ocurre dentro de su radio de influencia, la zona interna de una galaxia donde predomina la fuerza de gravedad del agujero negro, es de gran interés para los astrónomos. Su observación puede ayudar a calcular tanto la masa del agujero negro como su efecto en el entorno galáctico.
En agosto pasado ALMA obtuvo imágenes con un nivel de detalle sin precedentes de un disco de gas frío que gira alrededor de un agujero negro. Se trata de un disco que habita el centro de NGC 3258, una galaxia elíptica masiva situada a unos 100 millones de años luz de la Tierra.
A partir de estas observaciones, un equipo de astrónomos de la Texas A&M International University (Laredo, Estados Unidos) y de la Universidad de California (Irvine, EE. UU.) estimó la masa del agujero negro en 2.250 millones de masas solares. Es el agujero negro más masivo observado con ALMA hasta ahora.
Cabe destacar que aún cuando pueden tener masas de millones a miles de millones de veces la masa del Sol, los agujeros negros supermasivos representan apenas una pequeña fracción de la masa total de las galaxias que habitan.
¿Qué hay bajo las nubes de Júpiter?
¿Qué es lo que provoca las numerosas tormentas y erupciones que vemos en la “superficie” de Júpiter? Para saberlo, no basta la luz visible; hay que observar el planeta en ondas de radio.
En agosto un equipo de astrónomos captó nuevas imágenes en ondas de radio gracias a ALMA, registros que ofrecen una vista única de la atmósfera de Júpiter, 50 kilómetros debajo de la capa de nube visible del planeta.
“ALMA nos permitió obtener un mapa tridimensional de la distribución del gas de amoníaco debajo de las nubes. Por primera vez, pudimos estudiar la atmósfera debajo de las capas de la nube de amoníaco luego de una intensa erupción”, comentó Imke de Pater, de la Universidad de California, en Berkeley.
La atmósfera de este planeta gigante está hecha principalmente de hidrógeno y helio, y también contiene metano, amoníaco, hidrosulfito y agua en menores cantidades. La capa externa de la nube está hecha de amoníaco congelado.
Bajo ella hay una capa de partículas sólidas de hidrosulfito de amonio y, aún más abajo, cerca de 80 kilómetros debajo de la capa externa, hay una capa de agua líquida. Las nubes más altas forman los característicos anillos cafés y zonas blancas visibles desde la Tierra.
Imagen de una medusa cósmica
En septiembre de este año se presentó una detallada imagen de una medusa cósmica. En ella se puede apreciar la belleza de esta cnidaria celeste con gran detalle. Los diversos elementos que componen este registro fueron captados por diferentes telescopios.
Las imágenes de la galaxia y sus alrededores fueron tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA; sus colas, que trazan corrientes de hidrógeno y aparecen en tonos de color púrpura brillante, por el instrumento MUSE, instalado en el VLT; y los puntos brillantes de emisión de dióxido de carbono que hay en el interior del sistema, y que aparecen como bengalas de color rojo anaranjado, fueron captados por ALMA.
Estas colas se generan por un llamativo fenómeno conocido como desprendimiento de presión ram (ram-pressure stripping). El espacio entre las galaxias de un cúmulo no está vacío, sino lleno de material que actúa como un fluido viscoso.
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Observan la galaxia polvorienta oculta más distante a simple vista
Gracias a ALMA, un equipo de astrónomos captó la luz de una galaxia masiva vista tan solo 970 millones de años después del Big Bang. Esta galaxia, llamada MAMBO-9, es la galaxia polvorienta más distante que se haya observado sin la ayuda de una lente gravitacional.
Las polvorientas galaxias formadoras de estrellas son los viveros estelares más intensos del Universo. Forman estrellas a una velocidad de miles de veces la masa del Sol al año (la tasa de formación de estrellas de nuestra Vía Láctea es solo de tres masas solares al año) y contienen cantidades masivas de gas y polvo.
No se espera que tales galaxias monstruosas se hayan formado temprano en la historia del Universo, pero los astrónomos ya han descubierto varias de ellas como se vio cuando el cosmos tenía menos de mil millones de años. Una de ellas es la galaxia SPT0311-58, que ALMA observó en 2018.
Colaboración para obtener histórica primera imagen de un agujero negro
Fue en abril pasado cuando el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT) reveló la primera prueba visual directa de la existencia de un agujero negro supermasivo y su sombra.
Se trata de una imagen que confirma la presencia de un agujero negro en el centro de Messier 87, una galaxia masiva que habita Virgo, un cúmulo de galaxias cercano a nosotros. El agujero negro se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra y tiene una masa 6.500 millones de veces superior a la de nuestro Sol.
Cabe señalar que el EHT reúne telescopios ubicados en diferentes partes del mundo, con el objetivo de formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra dotado de una sensibilidad y una capacidad de resolución sin precedentes.
Su creación fue un enorme desafío que requirió modernizar y conectar una red mundial de ocho telescopios existentes en distintos emplazamientos a gran altitud. Estas instalaciones se encuentran en volcanes de Hawái y México, en montañas de Arizona (Estados Unidos) y en la Sierra Nevada de España, en la Antártica y, por supuesto, en el desierto de Atacama en Chile.
