Los agujeros negros supermasivos cambian el rumbo de la química en las galaxias
Recientemente, un equipo de astrónomos ha descubierto que los agujeros negros supermasivos situados en el centro de las galaxias tienen un impacto significativo en la química de éstas. Estos gigantes cósmicos, con masas millones de veces superiores a la del Sol, modifican la composición química de los gases que les rodean, lo que a su vez afecta la formación de estrellas y planetas. Este hallazgo revoluciona nuestra comprensión de la evolución de las galaxias y nos permite entender mejor cómo se han formado las estructuras cósmicas que observamos hoy en día. A continuación, exploraremos con más detalle este fascinante descubrimiento y sus implicaciones para la astrofísica moderna.
Agujeros negros supermasivos alteran química en galaxias
Un estudio en el que participa el Instituto Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha revelado que los agujeros negros supermasivos alteran la evolución química de las galaxias. Esta investigación, liderada por el Centro de Astrobiología, con la participación del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica en Taiwán y el Gran Telescopio de Canarias, sugiere que la actividad de los agujeros negros supermasivos podría ser responsable de alterar la evolución química de toda la galaxia.
Los agujeros negros supermasivos se encuentran en el corazón de las galaxias activas, como los cuásares, que son objetos muy luminosos que pueden ser observados en el universo. La intensa gravedad de estos agujeros negros genera temperaturas y presiones extremas en el disco de acreción, lo que provoca la emisión de radiación intensa y fenómenos extremos como chorros de partículas relativistas y vientos cósmicos.
La actividad de los agujeros negros transforma la composición química del gas
El equipo de investigación realizó un mapa bidimensional de las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno en el gas de la galaxia activa SDSS 1430+1339, también conocida como Teacup debido a su peculiar forma. Esta galaxia, situada a más de mil millones de años luz de la Tierra, fue descubierta por voluntarios del proyecto de ciencia ciudadana Galaxy Zoo.
La investigación demostró que la actividad del agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia Teacup ha transformado la composición química del gas existente en la galaxia. La burbuja de gas caliente e ionizado que rodea el núcleo activo de la galaxia está asociada con la presencia de un enorme flujo de energía y partículas de alta velocidad, denominado superviento, que actúa como un potente mecanismo de inyección de energía en toda la galaxia.
La investigadora del CSIC en el Centro de Astrobiología y autora principal del trabajo, Montserrat Villar, destacó que nuestro estudio muestra que la acción de este superviento afecta a la composición química del gas a su paso por la galaxia y que su impacto alcanza distancias enormes.
Impacto en la evolución química de la galaxia
La variación en las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno observadas a lo largo de la galaxia Teacup puede ser compatible con varios escenarios. En todos ellos, la actividad nuclear asociada al agujero negro supermasivo actúa como el mecanismo responsable final del enriquecimiento químico del gas, incluso a grandes distancias.
La investigadora del IAA-CSIC y coautora del estudio, Sara Cazzoli, destacó que entender cómo los agujeros negros supermasivos regulan la evolución de las galaxias es uno de los temas más candentes en la astrofísica actual. El interés de nuestro estudio radica en que proporciona evidencia directa de su impacto en la evolución química de la galaxia.
El equipo autor del estudio utilizó datos de espectroscopía de campo integral obtenidos con el instrumento MUSE del Very Large Telescope (VLT). La calidad del cielo en esa ubicación y la sensibilidad del instrumento han permitido detectar y estudiar con gran detalle el tenue gas ionizado que envuelve galaxias activas tan distantes como Teacup.
El análisis de la abundancia relativa y la distribución de elementos pesados en el gas de las galaxias ayuda a reconstruir la historia de su evolución química, un aspecto crucial en la formación estelar y planetaria. Este estudio es solo el principio, ya que puede extenderse a muchas otras galaxias. Contamos con las herramientas teóricas y los datos necesarios para investigar si fenómenos similares han ocurrido en diferentes épocas de la historia cósmica, concluyó Villar.
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