Las estrellas que se forman en las galaxias parecen estar influenciadas por el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia, pero el mecanismo de cómo sucede eso no ha sido claro para los astrónomos hasta ahora.

"Los agujeros negros supermasivos son cautivadores, "dice la autora principal Shelley Wright, Profesor de Física de la Universidad de California en San Diego. "Comprender por qué y cómo las galaxias se ven afectadas por sus agujeros negros supermasivos es un rompecabezas sobresaliente en su formación".

En un estudio publicado hoy en The Diario astrofísico , Wright, el estudiante de posgrado Andrey Vayner, y sus colegas examinaron la energía que rodea a los poderosos vientos generados por el brillante, vigoroso agujero negro supermasivo (conocido como "quásar") en el centro de la galaxia anfitriona 3C 298, ubicado aproximadamente a 9.300 millones de años luz de distancia.

"Estudiamos los agujeros negros supermasivos en el universo temprano cuando crecen activamente mediante la acumulación de cantidades masivas de material gaseoso, "dice Wright." Si bien los agujeros negros en sí mismos no emiten luz, el material gaseoso que mastican se calienta a temperaturas extremas, convirtiéndolos en los objetos más luminosos del universo ".

La investigación del equipo de UC San Diego reveló que los vientos soplan a través de toda la galaxia e impactan el crecimiento de las estrellas.

"Es notable que el agujero negro supermasivo pueda impactar las estrellas que se forman a distancias tan grandes, "dice Wright.

Hoy dia, las galaxias vecinas muestran que la masa de la galaxia está estrechamente correlacionada con la masa del agujero negro supermasivo. La investigación de Wright y Vayner indica que 3C 298 no cae dentro de esta relación de escala normal entre las galaxias cercanas y los agujeros negros supermasivos que acechan en su centro. Pero, en el universo temprano, su estudio muestra que la galaxia 3C 298 es 100 veces menos masiva de lo que debería tener dada su gigantesca masa de agujero negro supermasivo.

Esto implica que la masa del agujero negro supermasivo se establece mucho antes que la galaxia, y potencialmente la energía del cuásar es capaz de controlar el crecimiento de la galaxia.

Para realizar el estudio, Los investigadores de UC San Diego utilizaron múltiples instalaciones astronómicas de última generación. El primero de ellos fue el instrumento OSIRIS (Espectrógrafo de imágenes infrarrojas con supresión de OH) del Observatorio Keck y su sistema avanzado de óptica adaptativa (AO). Un sistema AO permite que los telescopios terrestres obtengan imágenes de mayor calidad al corregir el desenfoque causado por la atmósfera terrestre. Las imágenes resultantes son tan buenas como las obtenidas desde el espacio.

La segunda instalación importante fue Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, conocido como "ALMA, “un observatorio internacional en Chile que es capaz de detectar longitudes de onda milimétricas utilizando hasta 66 antenas para lograr imágenes de alta resolución del gas que rodea al quásar.

"La parte más divertida de investigar esta galaxia ha sido reunir todos los datos de diferentes longitudes de onda y técnicas, ", dijo Vayner." Cada nuevo conjunto de datos que obtuvimos en esta galaxia respondió una pregunta y nos ayudó a armar algunas de las piezas del rompecabezas. Sin embargo, al mismo tiempo, creó nuevas preguntas sobre la naturaleza de la galaxia y la formación de agujeros negros supermasivos ".

Wright estuvo de acuerdo, diciendo que los conjuntos de datos eran "tremendamente hermosos" tanto del Observatorio Keck como de ALMA, ofreciendo una gran cantidad de nueva información sobre el universo.

Estos hallazgos son los primeros resultados de un estudio más amplio de cuásares distantes y el impacto de su energía en la formación de estrellas y el crecimiento de galaxias. Vayner y el equipo continuarán desarrollando resultados en cuásares más distantes utilizando las nuevas instalaciones y capacidades del Observatorio Keck y ALMA.