La caída de nubes resuelven el rompecabezas de un quasar

El misterio detrás del origen de los quásares -los centros brillantes de lejanas galaxias- puede haber sido resuelto por un grupo de astrónomos de Nueva York, los que sugieren que gigantescas nubes de hidrógeno que caen en el centro de las galaxias están siendo consumidas por los agujeros negros supermasivos que acechan en su interior.

Impresión artística de un quásar en el Universo temprano,
con nubes de gas gigantes que caen sobre él y la creación
de explosiones de formación estelar.

La mayoría de los quásares (también llamados núcleos galácticos activos o AGN) se sabe que han existido durante los primeros cuatro o cinco mil millones de años de la historia del Universo, en una época en la que las galaxias se estaban formando por las nubes gigantes de gas. Ahora Barry McKernan y K E Saavik Ford, del Museo Americano de Historia Natural y la Universidad de Nueva York, y Ariyeh Maller también de la Universidad de Nueva York, han reunido dos ideas.

"Durante un tiempo se ha sabido que las nubes de gas están cayendo en las galaxias, y también que los núcleos activos de las galaxias son alimentados por gas que cae hacia un agujero negro supermasivo", dice McKernan. "Pero nadie había juntado estas dos ideas hasta ahora y dijo: 'Hey, ¡tal vez una provoca la otra!'"

Estas nubes de gas son enormes, millones de veces más masivas que el Sol. Al caer en una galaxia generan un montón de formación estelar, pero también son el mecanismo idóneo para conseguir que el gas de los centros galácticos provoquen la actividad del quásar. Las teorías anteriores habían sugerido que las barras de la galaxia podrían canalizar el gas hacia el centro para alimentar al agujero negro, o que los efectos gravitatorios de las fusiones podrían desviar grandes cantidades de gas hacia el agujero negro. Sin embargo, si las fusiones fueran el principal desencadenante veríamos quásares en cualquier galaxia que se fusione con otra, y si las barras fueran las responsables veríamos quásares sólo en espirales barradas, pero también los vemos en otros tipos de galaxias. El nuevo modelo tiene la ventaja, dice McKernan, de saber lo que sucede y ser capaz de suministrar gas suficiente. Por ejemplo, un quásar muy masivo engulle miles de masas solares por año. Y durante la época de construcción galáctica había un montón de estas nubes de gas alrededor, que están estrechamente vinculadas a las tasas de formación estelar.

"Suponemos que el índice de impacto de nubes es como la tasa de formación estelar", dice McKernan a Astronomy Now. "En otras palabras, en un corrimiento al rojo de 1 [alrededor de siete mil millones de años], es de esperar alrededor de diez veces el número de impacto de nubes que en la época actual. En un corrimiento al rojo de 2 [hace unos diez mil millones años, cuando la formación de estrellas alcanzó su valor máximo] lo que se espera es tal vez 100 veces el número de impacto de nubes". Como se cree que todas las galaxias se han construido en el mismo proceso, incluida nuestra Vía Láctea, luego en todas las galaxias habrán quásares.

Imagen del quásar PKS 2349.

Algunas de estas nubes todavía existen, restos flotantes y objetos desechados de la época de los quásares. "Las nubes sobrantes todavía bombardean las galaxias, incluida la nuestra, de vez en cuando", dice McKernan. "De vez en cuando una de estas nubes golpea el centro y lo enciende".

Sin embargo, esto no daría lugar a un quásar en la era moderna. Las galaxias Seyfert, que tienen un bajo poder AGN, consumen una cantidad de gas equivalente a cerca de la mitad de la masa del Sol al año. Un nivel incluso más bajo de actividad AGN se ha visto en algunas galaxias, donde el agujero negro central engulle, como máximo, el equivalente a sólo el 1% de la masa del Sol al año. McKernan cree que este bajo nivel se puede atribuir a las nubes individuales que golpean al azar.

"Sin embargo, en raras ocasiones, nuestro mecanismo podría producir una serie de impactos de nubes (algo así como el impacto de Shoemaker-Levy 9 contra Júpiter), lo que podría ser suficiente para promover la actividad de un quásar", sugiere McKernan. Pero si pasan más de diez millones de años entre las galaxias que son golpeadas, sus centros parecen normales, por lo que dicha actividad es relativamente rara en el universo local".

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