Usando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para observar una galaxia activa con una fuerte salida de gas ionizado desde el centro galáctico, un equipo dirigido por el Dr. Yoshiki Toba del Instituto de Astronomía y Astrofísica Academia Sinica (ASIAA, Taiwán) ha obtenido un resultado que desconcierta aún más a los astrónomos:el equipo detectó claramente el gas de monóxido de carbono (CO) asociado con el disco galáctico, sin embargo, también han descubierto que el gas CO que se asienta en la galaxia no se ve afectado por el fuerte flujo de salida de gas ionizado lanzado desde el centro galáctico.

Según un escenario popular que explica la formación y evolución de galaxias y agujeros negros supermasivos, La radiación de los centros galácticos, donde se ubican los agujeros negros supermasivos, puede influir significativamente en el gas molecular (como el CO) y las actividades de formación de estrellas de las galaxias. Con un resultado de ALMA que muestra que la salida de gas ionizado impulsada por el agujero negro supermasivo no necesariamente afecta a su galaxia anfitriona, "ha hecho que la coevolución de las galaxias y los agujeros negros supermasivos sea más desconcertante, "Yoshiki explica, "El siguiente paso es buscar más datos de este tipo de galaxias. Eso es crucial para comprender la imagen completa de la formación y evolución de las galaxias y los agujeros negros supermasivos".

Respondiendo a la pregunta "¿Cómo se formaron y evolucionaron las galaxias durante los 13.800 millones de años de historia del universo?" ha sido uno de los temas principales de la astronomía moderna. Los estudios ya revelaron que casi todas las galaxias masivas albergan un agujero negro supermasivo en sus centros. En hallazgos recientes, Los estudios revelaron además que las masas de los agujeros negros están estrechamente correlacionadas con las de sus galaxias anfitrionas. Esta correlación sugiere que los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas han evolucionado juntos y han interactuado estrechamente entre sí a medida que crecen. también conocida como la coevolución de galaxias y agujeros negros supermasivos.

La salida de gas impulsada por un agujero negro supermasivo en el centro galáctico se ha convertido recientemente en el foco de atención, ya que posiblemente esté desempeñando un papel clave en la coevolución de galaxias y agujeros negros. Una idea ampliamente aceptada ha descrito este fenómeno como:la fuerte radiación del centro galáctico en el que se ubica el agujero negro supermasivo ioniza el gas circundante y afecta incluso al gas molecular que es el ingrediente de la formación de estrellas; la fuerte radiación activa o suprime la formación de estrellas de las galaxias. Sin embargo, "Los astrónomos no comprendemos la relación real entre la actividad de los agujeros negros supermasivos y la formación de estrellas en las galaxias, "dice Tohru Nagao, Catedrático de la Universidad de Ehime. "Por lo tanto, Muchos astrónomos, incluidos nosotros, están ansiosos por observar el escenario real de la interacción entre el flujo nuclear y las actividades de formación de estrellas. por revelar el misterio de la coevolución ".

El equipo se ha centrado en un tipo particular de objetos llamados galaxia oscurecida por el polvo (DOG) que tiene una característica destacada:a pesar de ser muy tenue en la luz visible, es muy brillante en el infrarrojo. (Figura 1).

Los astrónomos creen que los PERROS albergan agujeros negros supermasivos en crecimiento activo en sus núcleos. En particular, un PERRO (WISE1029 + 0501, en adelante WISE1029) está saliendo gas ionizado por la fuerte radiación de su agujero negro supermasivo. WISE1029 se conoce como un caso extremo en términos de salida de gas ionizado, y este factor en particular ha motivado a los investigadores a ver qué sucede con su gas molecular.

Al hacer uso de la extraordinaria sensibilidad de ALMA, que es excelente para investigar las propiedades del gas molecular y las actividades de formación de estrellas en las galaxias, el equipo llevó a cabo su investigación observando el CO y el polvo frío de la galaxia WISE1029 (Figura 2). Después de un análisis detallado, sorprendentemente encontraron, no hay indicios de una salida significativa de gas molecular. Es más, la actividad de formación de estrellas no se activa ni se suprime. Esto indica que una fuerte salida de gas ionizado lanzada desde el agujero negro supermasivo en WISE1029 no afecta significativamente al gas molecular circundante ni a la formación de estrellas.

Ha habido muchos informes que dicen que el flujo de salida de gas ionizado impulsado por el poder de acreción de un agujero negro supermasivo tiene un gran impacto en el gas molecular circundante. Sin embargo, Es un caso muy raro que no haya una interacción estrecha entre el gas ionizado y el molecular, como informan los investigadores esta vez. El resultado de Yoshiki y el equipo sugiere que la radiación de un agujero negro supermasivo no siempre afecta el gas molecular y la formación de estrellas de su galaxia anfitriona.

Si bien su resultado está haciendo que la coevolución de las galaxias y los agujeros negros supermasivos sea más desconcertante, Yoshiki y su equipo están entusiasmados con revelar la imagen completa del escenario. Él dice, "Comprender tal coevolución es crucial para la astronomía. Al recopilar datos estadísticos de este tipo de galaxias y continuar con más observaciones de seguimiento utilizando ALMA, esperamos revelar la verdad ".

Estos resultados de observación se publicaron como Toba et al. "No hay señales de una fuerte salida de gas molecular en una galaxia de luz infrarroja oscurecida por el polvo con una fuerte salida de gas ionizado" en el Diario astrofísico en diciembre de 2017.