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Jueves 19 diciembre de 2019 | Publicado a las 12:19 · Actualizado a las 12:40
Descubren desde Chile de qué se alimentaron los agujeros negros durante el Amanecer Cósmico
Por Camilo Suazo
La información es de Comunicado de Prensa
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Utilizando el Very Large Telescope de ESO, ubicado en el desierto de Atacama, un equipo de astr√≥nomos ha observado reservorios de gas fr√≠o 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 m√°s de 12.500 millones de a√Īos.

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.

‚ÄúAhora podemos demostrar, por primera vez, que las galaxias primordiales tienen suficiente comida en su entorno para mantener tanto el crecimiento de agujeros negros supermasivos como la intensa formaci√≥n de estrellas‚ÄĚ, afirma Emanuele Paolo Farina, del Instituto Max Planck de Astronom√≠a de Heidelberg, Alemania, quien dirigi√≥ la investigaci√≥n publicada hoy en la revista The Astrophysical Journal.

“Esto a√Īade una pieza fundamental al rompecabezas que los astr√≥nomos est√°n armando para describir c√≥mo se formaron las estructuras c√≥smicas hace m√°s de doce mil millones de a√Īos”.

Una de las preguntas que se han hecho siempre los astr√≥nomos es c√≥mo pudieron los agujeros negros supermasivos crecer tanto y en una etapa tan temprana de la historia del universo. ‚ÄúLa presencia de estos primeros monstruos, con masas de varios miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, es un gran misterio‚ÄĚ, dijo Farina, quien tambi√©n est√° afiliado al Instituto Max Planck de Astrof√≠sica de Garching (cerca de M√ļnich, en Alemania).

“Esto significa que los primeros agujeros negros, que podr√≠an haberse formado a partir del colapso de las primeras estrellas, deben haber crecido muy r√°pido. Pero, hasta ahora, no se hab√≠an detectado ‘alimentos para agujeros negros’ ‚ÄĒgas y polvo‚ÄĒ en cantidades lo suficientemente grandes como para explicar este r√°pido crecimiento”, agreg√≥.

Para complicar a√ļn m√°s las cosas, observaciones previas llevadas a cabo con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), revelaron una gran cantidad de polvo y gas en estas primeras galaxias que alimentaron la r√°pida formaci√≥n de estrellas. Estas observaciones de ALMA sugirieron que podr√≠a haber pocas sobras para alimentar a un agujero negro.

Para resolver este misterio, Farina y sus colegas utilizaron el instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, en el desierto chileno de Atacama, para estudiar cu√°sares, objetos extremadamente brillantes alimentados por agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de galaxias masivas.

Un halo de gas, observado con MUSE, rodeando a una fusión de galaxias | ALMA
Un halo de gas, observado con MUSE, rodeando a una fusión de galaxias | ALMA

El trabajo se centr√≥ en el estudio de 31 cu√°sares, vistos como eran hace m√°s de 12.500 millones de a√Īos, en un momento en que el universo todav√≠a era un beb√© y contaba con tan solo unos 870 millones de a√Īos de edad. Esta es una de los sondeos de cu√°sares m√°s grandes realizado en esta etapa temprana de la historia del universo.

Los astr√≥nomos descubrieron que 12 de los cu√°sares estudiados estaban rodeados por enormes reservorios de gas: halos de fr√≠o y denso gas de hidr√≥geno que se extienden 100.000 a√Īos luz desde los agujeros negros centrales y con miles de millones de veces la masa del Sol. El equipo, de Alemania, Estados Unidos, Italia y Chile, tambi√©n descubri√≥ que estos halos de gas estaban estrechamente unidos a las galaxias, proporcionando la fuente de alimento perfecta para mantener tanto el crecimiento de agujeros negros supermasivos como la intensa formaci√≥n estelar.

La investigaci√≥n fue posible gracias a la excelente sensibilidad de MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectrosc√≥pico multiunidad), instalado en el VLT de ESO, que, seg√ļn Farina, fue un “cambio en las reglas del juego” en el estudio de los cu√°sares.

‚ÄúEn cuesti√≥n de unas horas por objeto observado, pudimos adentrarnos en el entorno de los agujeros negros m√°s masivos y voraces presentes en el joven universo‚ÄĚ, a√Īade.

Mientras que los cuásares son brillantes, los reservorios de gas que hay a su alrededor son mucho más difíciles de observar. Pero MUSE puede detectar el débil resplandor del gas de hidrógeno en los halos, permitiendo a los astrónomos revelar finalmente los alijos de comida que potencian los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo.

En el futuro, el ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, ayudar√° a los cient√≠ficos a revelar a√ļn m√°s detalles sobre galaxias y agujeros negros supermasivos en los primeros dos mil millones de a√Īos despu√©s del Big Bang. ‚ÄúCon el poder del ELT, podremos profundizar a√ļn m√°s en el universo primitivo para detectar muchas m√°s nebulosas de gas‚ÄĚ, concluye Farina.

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