- Los agujeros negros supermasivos alteran el ritmo químico de las galaxias
- La intensa gravedad del agujero negro
- Un mapa bidimensional de las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno
- La burbuja de gas caliente e ionizado
- El enriquecimiento químico del gas
- La importancia de entender la evolución química de las galaxias
Los agujeros negros supermasivos alteran el ritmo químico de las galaxias
Un estudio en el que participa el Instituto Astrofísica de Andalucía, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC), ha revelado que la presencia de agujeros negros supermasivos modifica la evolución química de las galaxias.
La investigación, liderada por el Centro de Astrobiología, con la participación también del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica, en Taiwán, y el Gran Telescopio de Canarias, ha demostrado cómo la actividad de un agujero negro supermasivo, escondido en el corazón de un cuásar, ha transformado la composición química del gas existente en la galaxia.
La intensa gravedad del agujero negro
La intensa gravedad del agujero negro genera temperaturas y presiones extremas en el disco de acreción, lo que provoca la emisión de radiación intensa. También provoca la aparición de fenómenos extremos como los chorros de partículas relativistas, que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, o los vientos cósmicos, flujos de gas y partículas expulsados a miles de kilómetros por segundo desde las regiones internas.
Un mapa bidimensional de las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno
El equipo de este estudio realizó un mapa bidimensional de las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno en el gas de la galaxia activa SDSS 1430+1339. 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 burbuja de gas caliente e ionizado
Esta galaxia, conocida como Teacup debido a su peculiar forma, se caracteriza por la presencia de una burbuja de gas caliente e ionizado con un diámetro de más de treinta mil años luz que rodea su núcleo activo. Esta burbuja está asociada con la presencia de un enorme flujo de energía y partículas de alta velocidad causado.
Los datos obtenidos demuestran que este flujo, denominado superviento, actúa como un potente mecanismo de inyección de energía en toda la galaxia. 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, ha afirmado la investigadora del CSIC en el Centro de Astrobiología y autora principal del trabajo, Montserrat Villar.
El enriquecimiento químico del gas
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.
En cualquier caso, este cuásar proporciona evidencia observacional clara de cómo la actividad nuclear puede enriquecer el gas a grandes escalas, es posible que incluso más allá de la propia galaxia, ha añadido Villar.
La importancia de entender la evolución química de las galaxias
La investigadora del IAA-CSIC y coautora del estudio, Sara Cazzoli, ha añadido 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), un conjunto de cuatro telescopios de 8,2 metros de diámetro situados en las instalaciones del European Southern Observatory.
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, ha concluido Villar.
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