Más evidencia de que algunos agujeros negros monstruosos han matado la formación de estrellas en sus galaxias ha salido a la luz en un estudio que se remonta a 12.500 millones de años en el universo primitivo.
Las estrellas se forman cuando las nubes frías de gas de hidrógeno molecular colapsan, se fragmentan y se condensan. El proceso de formación estelar continúa en la Vía Láctea, como lo hace en muchas otras galaxias, pero algunas, como las grandes galaxias elípticas, parecen haber terminado su formación estelar hace miles de millones de años.
Los astrónomos han sospechado que la retroalimentación, en forma de poderosa radiación emitida por el material que gira alrededor de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia, puede calentar el gas molecular en esa galaxia y evitar que colapse para formar estrellas. Incluso podría expulsar ese gas de una galaxia por completo. Estas galaxias se describen como “rojas y muertas”, porque una vez que se detiene la formación de estrellas, las únicas estrellas que quedan son estrellas rojas frías y de larga vida.
Si bien hay mucha evidencia indirecta de que la retroalimentación de los agujeros negros puede suprimir la formación de estrellas, los astrónomos aún esperan observaciones concluyentes de este proceso y están trabajando para comprender cómo sucede. Ahora, un equipo de investigación ha demostrado que las galaxias del universo primitivo que han dejado de formar estrellas poseen agujeros negros centrales que son más activos que los de las galaxias que aún están formando estrellas.
El equipo, dirigido por Kei Ito de SOKENDAI (Universidad de Graduados para Estudios Avanzados) en Japón, revisó los archivos de Cosmic Evolution Survey (COSMOS) en busca de galaxias distantes para probar la hipótesis de que los agujeros negros activos y las galaxias rojas y muertas están conectados. COSMOS
involucra algunos de los telescopios más grandes y poderosos, como el Telescopio Subaru en Hawái, el radiotelescopio Very Large Array en Nuevo México, el Telescopio Espacial Hubble y el telescopio de rayos X XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea.
El equipo de Ito observó las galaxias tal como existían hace entre 9.500 y 12.500 millones de años, y las galaxias más antiguas se formaron solo 1.300 millones de años después del Big Bang. Los investigadores estaban buscando señales de rayos X y radio de agujeros negros activos, pero debido a que esas señales son bastante débiles, tuvieron que combinar o “apilar” las imágenes de rayos X y radio de varias de estas galaxias distantes para mejorar la relación señal-ruido y luego promediar los datos combinados.
El equipo descubrió que las galaxias rojas y muertas tenían una actividad de agujero negro más fuerte que las galaxias que todavía estaban formando estrellas durante el mismo período.
Aunque los nuevos hallazgos, publicados en abril en The Astrophysical Journal, no prueban que la retroalimentación de los agujeros negros esté frenando la formación de estrellas, sí fortalecen la hipótesis al conectar los agujeros negros activos con las galaxias rojas y muertas. Los científicos esperan que el Telescopio Espacial James Webb de la NASA proporcione más evidencia después de comenzar las operaciones científicas este verano.
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