"La pregunta del 'huevo o la gallina' aplicada en el sentido de si acaso viene primero la galaxia o su agujero negro es uno de los temas más debatidos hoy en astrofísica", dice David Elbaz, autor principal del estudio. "Nuestro estudio sugiere que los agujeros negros súper masivos pueden desencadenar la formación de estrellas y así, 'construir' sus propias galaxias madres. Este eslabón también puede explicar por qué las galaxias que albergan agujeros negros más grandes tienen más estrellas".
Para llegar a una conclusión tan extraordinaria, el equipo de astrónomos realizó exhaustivas observaciones de un objeto peculiar, el cercano quásar HE0450-2958, al único que no se le ha detectado una galaxia madre . HE0450-2958 está ubicado a unos 5 mil millones de años luz de distancia.
Hasta ahora se había especulado que la galaxia madre del quásar estaba escondida detrás de grandes cantidades de polvo, entonces los astrónomos emplearon para las observaciones un instrumento de infrarrojo mediano en el Very Large Telescope de ESO. A esas longitudes de onda, las nubes de polvo relucen en forma muy brillante y son fácilmente detectables. "Observar a estas longitudes de onda nos permitiría localizar el polvo que podría esconder la galaxia madre", dice Knud Jahnke, quien dirigió las observaciones realizadas en el VLT. "Sin embargo, no encontramos nada. En cambio, descubrimos una galaxia aparentemente no relacionada en las cercanías del quásar que está produciendo estrellas a una velocidad frenética".
Estas observaciones han proporcionado una nueva y sorprendente perspectiva del sistema. Mientras que alrededor del agujero negro no se revela ningún indicio de estrellas, la galaxia que la acompaña es extremadamente rica en estrellas muy jóvenes y brillantes. Está formando estrellas a una velocidad equivalente a unos 350 soles por año, cien veces más que las velocidades de galaxias típicas en el Universo local.
Observaciones anteriores habían mostrado que la galaxia que la acompaña está, de hecho, bajo fuego: el quásar está arrojando un chorro de partículas altamente energéticas hacia su compañera, además de una corriente de gas que se desplaza rápidamente. La inyección de materia y energía hacia la galaxia indica que el mismo quásar podría estar induciendo la formación de estrellas y de esta forma, creando su propia galaxia madre; en tal escenario, las galaxias habrían evolucionado a partir de nubes de gas golpeadas por los energéticos chorros que emergen de los quásares.
"Los dos objetos tendrán que fusionarse en el futuro: el quásar se está moviendo a una velocidad de sólo unas pocas decenas de miles de km/hora con respecto a la galaxia que la acompaña y su separación es de sólo unos 22.000 años luz", dice Elbaz. "A pesar de que el quásar aún está 'desnudo', eventualmente estará 'vestido' cuando se fusione con su compañera rica en estrellas. Entonces finalmente residirá dentro de una galaxia madre como todos los demás quásares".
De ahí que el equipo haya identificado a los chorros del agujero negro como posible conductor de la formación de galaxias, lo que también puede constituir el eslabón perdido y que se buscaba hace tanto tiempo para comprender por qué la masa de los agujeros negros es mayor en las galaxias que contienen más estrellas[1].
"Una extensión natural de nuestro trabajo es buscar objetos similares en otros sistemas", dice Jahnke.
Los futuros instrumentos, tales como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, el European Extremely Large Telescope y el Telescopio Espacial James Webb serán capaces de buscar tales objetos a distancias aún más grandes de nosotros, investigando la conexión entre agujeros negros y la formación de galaxias en el Universo más distante.
Nota:
[1] La mayoría de las galaxias en el Universo local contiene un agujero negro súper masivo con una masa alrededor de 700 veces menor a la masa del bulbo estelar. El origen de la relación entre la masa de este agujero negro versus la masa estelar es uno de los temas más debatidos en la astrofísica moderna.
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