Cristina Ramos Almeida, investigador del IAC, y Claudio Ricci, del Instituto de Astronomía de la Universidad Católica de Chile, han publicado una reseña en Astronomía de la naturaleza sobre el material que oculta los núcleos galácticos activos obtenidos a partir de observaciones de rayos X e infrarrojos.

Los agujeros negros parecen jugar un papel fundamental en la evolución de las galaxias durante una fase en la que están activas y consumen material de la propia galaxia. Durante esta fase, la galaxia alberga un núcleo galáctico activo (AGN), y el efecto que produce esta actividad nuclear en la galaxia se conoce como retroalimentación AGN. Por ejemplo, el AGN puede calentar, interrumpir, consumir y eliminar el gas disponible para formar nuevas estrellas, impidiendo un mayor crecimiento de galaxias. Las simulaciones de formación de galaxias ahora requieren retroalimentación AGN para explicar las observaciones de galaxias masivas a distancias cosmológicas. "Si la retroalimentación de AGN no se tiene en cuenta en las simulaciones, "explica Cristina Ramos, "El número predicho de galaxias masivas cuando el universo era más joven es mucho mayor que las observadas".

Estudiar directamente la influencia de la actividad nuclear en la evolución de las galaxias es un desafío debido a las diferentes escalas espaciales y escalas de tiempo involucradas en los dos procesos. Las galaxias masivas albergan agujeros negros supermasivos extremadamente compactos de millones o incluso miles de millones de masas solares en sus núcleos. Se estima que las fases de la actividad nuclear duran poco tiempo, entre 1 y 100 millones de años, mientras que los procesos de evolución de las galaxias, como el crecimiento de protuberancias o la formación de barras, durar mucho más. "Para estudiar la conexión entre el AGN y la galaxia anfitriona, tenemos que mirar el núcleo de las galaxias, donde se encuentra el material que los vincula. Este material se compone principalmente de gas y polvo, que normalmente se estudian en la banda de infrarrojos y rayos X, "explica Claudio Ricci.

Los astrofísicos ofrecen una visión completa de la comprensión actual derivada de los estudios de rayos X e infrarrojos. Estos han mejorado mucho en la última década gracias a instalaciones de observación como CanariCam en el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), ubicado en el Observatorio Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma) y el interferómetro de matriz muy grande (VLTI) en el rango de infrarrojos, así como satélites de rayos X como NuSTAR, Swift / BAT y Suzaku.

Cristina Ramos dice:"Ahora sabemos que este material nuclear es más complejo y dinámico de lo que pensábamos hace unos años:es muy compacto, formado por gas y nubes polvorientas que orbitan el agujero negro, y sus propiedades dependen de la luminosidad y velocidad de acreción del AGN. Es más, no es una estructura aislada, pero parece estar conectado con la galaxia a través de salidas y entradas de gas, como corrientes de material que fluyen como parte de un ciclo. Este ciclo de flujo de gas sigue alimentando el agujero negro y regula la formación de nuevas estrellas en la galaxia ".

Recientemente, El Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ha captado imágenes del material de oscurecimiento nuclear en una galaxia activa por primera vez. ALMA opera en el rango milimétrico y submilimétrico, y este último rastrea el polvo y el gas más fríos que rodean a AGN. En el caso de la galaxia NGC 1068, ALMA ha demostrado que este material se distribuye en forma de disco muy compacto de siete a 10 parsecs (pc) de diámetro. y además de la rotación regular del disco, hay movimientos no circulares que corresponden al gas a alta velocidad que sale del núcleo de la galaxia. "Durante la próxima década, La nueva generación de instalaciones de rayos X e infrarrojos contribuirá en gran medida a que comprendamos la estructura y las propiedades físicas del material nuclear. ", concluye Claudio Ricci.