Un equipo internacional de astrónomos utilizó el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para crear la imagen más detallada hasta ahora del gas que rodea dos agujeros negros supermasivos en una galaxia fusionada.

400 millones de años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Ofiuco, dos galaxias chocan entre sí y forman una galaxia que conocemos como NGC 6240. Esta galaxia de forma peculiar se ha observado muchas veces antes, ya que está relativamente cerca. Pero NGC 6240 es complejo y caótico. La colisión entre las dos galaxias aún está en curso, trayendo consigo en el choque dos crecientes agujeros negros supermasivos

que probablemente se fusionará en un agujero negro más grande.

Para comprender lo que está sucediendo dentro de NGC 6240, los astrónomos quieren observar en detalle el polvo y el gas que rodean los agujeros negros, pero las imágenes anteriores no han sido lo suficientemente nítidas para hacer eso. Nuevas observaciones de ALMA han aumentado la resolución de las imágenes en un factor de diez, mostrando por primera vez la estructura del gas frío en la galaxia. incluso dentro de la esfera de influencia de los agujeros negros.

"La clave para comprender este sistema de galaxias es el gas molecular, "explicó Ezequiel Treister de la Pontificia Universidad Católica en Santiago, Chile. "Este gas es el combustible que se necesita para formar estrellas, pero también alimenta a los agujeros negros supermasivos, lo que les permite crecer ".

La mayor parte del gas se encuentra en una región entre los dos agujeros negros. Observaciones menos detalladas tomadas anteriormente sugirieron que este gas podría ser un disco giratorio. "No encontramos ninguna evidencia de eso, "dijo Treister." En cambio, vemos una corriente caótica de gas con filamentos y burbujas entre los agujeros negros. Parte de este gas se expulsa hacia afuera con velocidades de hasta 500 kilómetros por segundo. Aún no sabemos qué causa estos flujos de salida ".

Otra razón para observar el gas con tanto detalle es que ayuda a determinar la masa de los agujeros negros. "Modelos anteriores, basado en las estrellas circundantes, indicó que los agujeros negros eran mucho más masivos de lo que esperábamos, alrededor de mil millones de veces la masa de nuestro Sol, ", dijo Anne Medling de la Universidad de Toledo en Ohio." Pero estas nuevas imágenes de ALMA por primera vez nos mostraron cuánto gas es atrapado dentro de la esfera de influencia de los agujeros negros. Esta masa es significativa, y, por lo tanto, ahora estimamos que las masas de los agujeros negros son más bajas:alrededor de unos cientos de millones de veces la masa de nuestro Sol. Basado en esto, creemos que la mayoría de las mediciones anteriores de agujeros negros en sistemas como este podrían estar desviadas entre un 5 y un 90 por ciento ".

El gas también resultó estar aún más cerca de los agujeros negros de lo que esperaban los astrónomos. "Está ubicado en un entorno muy extremo, ", explicó Medling." Creemos que eventualmente caerá en el agujero negro, o será expulsado a altas velocidades ".

Los astrónomos no encuentran evidencia de un tercer agujero negro en la galaxia, que otro equipo afirmó haber descubierto recientemente. "No vemos gas molecular asociado con este supuesto tercer núcleo, "dijo Treister." Podría ser un cúmulo de estrellas local en lugar de un agujero negro, pero necesitamos estudiarlo mucho más para decir algo al respecto con certeza ".

La alta sensibilidad y resolución de ALMA son cruciales para aprender más sobre los agujeros negros supermasivos y el papel del gas en la interacción de las galaxias. "Esta galaxia es tan compleja, que nunca podríamos saber lo que está sucediendo en su interior sin estas detalladas imágenes de radio, "dijo Loreto Barcos-Muñoz del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Charlottesville, Virginia. "Ahora tenemos una mejor idea de la estructura tridimensional de la galaxia, lo que nos da la oportunidad de comprender cómo evolucionan las galaxias durante las últimas etapas de una fusión en curso. En unos cientos de millones de años, esta galaxia se verá completamente diferente ".