Astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA han descubierto evidencia que sugiere la presencia de un agujero negro supermasivo largamente buscado en el corazón de la cercana galaxia espiral Messier 83 (M83). Este sorprendente hallazgo, posible gracias al Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Webb, revela gas neón altamente ionizado que podría ser una señal reveladora de un núcleo galáctico activo (AGN), un agujero negro en crecimiento en el centro de una galaxia.
M83, también conocida como la galaxia del Pinwheel del Sur, ha sido un enigma durante mucho tiempo. Si bien las galaxias espirales masivas suelen albergar AGN, los astrónomos han luchado durante décadas para confirmar la presencia de uno en M83. Observaciones previas indicaban que, de existir un agujero negro supermasivo allí, debía estar latente u oculto tras una densa capa de polvo. Ahora, la sensibilidad y la resolución espacial sin precedentes del Webb han revelado indicios que sugieren lo contrario. «Nuestro descubrimiento de la emisión de neón altamente ionizado en el núcleo de M83 fue inesperado», afirmó Svea Hernandez, autor principal del nuevo estudio con AURA para la Agencia Espacial Europea en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, EE. UU. «Estas señales requieren grandes cantidades de energía para producirse, más de la que las estrellas normales pueden generar. Esto sugiere firmemente la presencia de un AGN, algo que hasta ahora ha sido difícil de detectar».
«Antes del Webb, simplemente no contábamos con las herramientas para detectar señales de gas tan débiles y altamente ionizado en el núcleo de M83», añadió Svea. «Ahora, gracias a su increíble sensibilidad en el infrarrojo medio, por fin podemos explorar estas profundidades ocultas de la galaxia y descubrir lo que antes era invisible».
Los resultados se han publicado en The Astrophysical Journal.
Las observaciones en el infrarrojo medio de Webb con MIRI permitieron a los astrónomos observar a través del polvo y detectar indicios de gas altamente ionizado en pequeños cúmulos cerca del núcleo galáctico. La energía necesaria para crear estas señales es significativamente mayor que la que pueden proporcionar las supernovas u otros procesos estelares, lo que convierte a un AGN en la explicación más probable. Sin embargo, aún se investigan escenarios alternativos, como las ondas de choque extremas en el medio interestelar.
«Webb está revolucionando nuestra comprensión de las galaxias», declaró Linda Smith, coautora del estudio, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial. «Durante años, los astrónomos han buscado un agujero negro en M83 sin éxito. Ahora, por fin tenemos una pista convincente que sugiere la posible presencia de uno».
«Este descubrimiento demuestra cómo Webb está logrando avances inesperados», continuó Smith. «Los astrónomos creían haber descartado un AGN en M83, pero ahora contamos con nueva evidencia que desafía las suposiciones previas y abre nuevas vías de exploración».
El equipo está planeando estudios de seguimiento con otros observatorios, como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Very Large Telescope (VLT), para investigar más a fondo la naturaleza del gas y confirmar la presencia de un agujero negro supermasivo en M83. Estas observaciones adicionales ayudarán a determinar si la emisión recién detectada se origina definitivamente en un AGN o si intervienen otros procesos de alta energía.
Este estudio demuestra la capacidad del Webb para descubrir estructuras ocultas dentro de las galaxias y abre la puerta a más descubrimientos en el ámbito de la astrofísica de agujeros negros. A medida que los astrónomos continúan ampliando los límites de las capacidades del Webb, los misterios más elusivos del universo se están volviendo más claros.
Con información de TAJ
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