En el corazón de casi todas las galaxias suficientemente masivas hay un agujero negro cuyo campo gravitacional, aunque muy intenso, afecta solo a una pequeña región alrededor del centro de la galaxia. Aunque estos objetos son miles de millones de veces más pequeños que sus galaxias anfitrionas, nuestra visión actual es que el Universo puede entenderse solo si la evolución de las galaxias está regulada por la actividad de estos agujeros negros, porque sin ellos no se pueden explicar las propiedades observadas de las galaxias.

Las predicciones teóricas sugieren que a medida que estos agujeros negros crecen, generan suficiente energía para calentar y expulsar el gas dentro de las galaxias a grandes distancias. Observar y describir el mecanismo por el cual esta energía interactúa con las galaxias y modifica su evolución es, por tanto, una cuestión básica en la Astrofísica actual.

Con este objetivo en mente, un estudio dirigido por Ignacio Martín Navarro, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha ido un paso más allá y ha tratado de ver si la materia y la energía emitidas alrededor de estos agujeros negros pueden alterar la evolución, no solo de la galaxia anfitriona, sino también de las galaxias satélite que lo rodean, a distancias aún mayores. Para hacer esto, el equipo ha utilizado Sloan Digital Sky Survey, lo que les permitió analizar las propiedades de las galaxias en miles de grupos y cúmulos. Las conclusiones de este estudio, comenzó durante la estancia de Navarro en el Instituto Max Planck de Astrofísica, se publican hoy en Naturaleza revista.

“Sorprendentemente encontramos que las galaxias satélite formaban más o menos estrellas dependiendo de su orientación con respecto a la galaxia central, "explica Annalisa Pillepich, investigador del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA, Alemania) y coautor del artículo. Para tratar de explicar este efecto geométrico sobre las propiedades de las galaxias satélites, los investigadores utilizaron una simulación cosmológica del Universo llamada Illustris-TNG cuyo código contiene una forma específica de manejar la interacción entre los agujeros negros centrales y sus galaxias anfitrionas. "Al igual que con las observaciones, la simulación Illustris-TNG muestra una clara modulación de la tasa de formación de estrellas en las galaxias satélite en función de su posición con respecto a la galaxia central, " ella agrega.

Este resultado es doblemente importante porque brinda apoyo observacional a la idea de que los agujeros negros centrales juegan un papel importante en la regulación de la evolución de las galaxias. que es una característica básica de nuestra comprensión actual del Universo. Sin embargo, esta hipótesis se cuestiona continuamente, dada la dificultad de medir el posible efecto de los agujeros negros en galaxias reales, en lugar de considerar solo implicaciones teóricas.

Estos resultados sugieren, luego, que hay un acoplamiento particular entre los agujeros negros y sus galaxias, mediante el cual pueden expulsar materia a grandes distancias de los centros galácticos, e incluso puede afectar la evolución de otras galaxias cercanas. "Así que no solo podemos observar los efectos de los agujeros negros centrales en la evolución de las galaxias, pero nuestro análisis abre el camino para comprender los detalles de la interacción, "explica Navarro, quien es el primer autor del artículo.

"Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración entre dos comunidades:los observadores y los teóricos que, en el campo de la Astrofísica extragaláctica, están descubriendo que las simulaciones cosmológicas son una herramienta útil para comprender cómo se comporta el Universo, ", concluye.