Detectan colosal tormenta espacial en universo temprano

Investigadores que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) descubrieron un titánico viento galáctico impulsado por un agujero negro supermasivo hace 13.100 millones de años, cuando el Universo tenía menos del 10 % de su edad actual. Es la tempestad más lejana que hemos identificado, y su descubrimiento es una pista que podría ayudar a los astrónomos a desentrañar la historia de la formación de las galaxias.

"La pregunta es ¿cuándo surgieron los vientos galácticos en el Universo?", dijo el astrónomo Takuma Izumi, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). "Es una pregunta importante porque está relacionada con un problema importante en astronomía: ¿cómo coevolucionaron las galaxias y los agujeros negros supermasivos?", agregó.

Coevolución: galaxias, agujeros negros y vientos galácticos

Los astrónomos creen que las galaxias y los agujeros negros han crecido y evolucionado juntos (coevolución) a través de alguna interacción física y los vientos galácticos pueden proporcionar este tipo de interacción física entre los agujeros negros y las galaxias.

Los agujeros negros supermasivos tragan grandes cantidades de material. Cuando la gravedad de un agujero negro hace que el material se mueva a gran velocidad, emite una fuerte energía que puede empujar el material circundante hacia fuera. Así se genera el viento galáctico.

El equipo de investigación utilizó por primera vez el telescopio Subaru del NAOJ para buscar agujeros negros supermasivos. Luego, el equipo de investigación utilizó la alta sensibilidad de ALMA para investigar el movimiento del gas en las galaxias anfitrionas de los agujeros negros. Según el comunicado de prensa de la institución, ALMA observó la galaxia HSC J124353.93+010038.5 (en adelante J1243+0100), descubierta por el telescopio Subaru, y captó las ondas de radio emitidas por el polvo y los iones de carbono de la galaxia.

El análisis reveló que hay un flujo de gas de alta velocidad que se mueve a 500 km por segundo en J1243+0100. Este flujo de gas tiene suficiente energía para empujar el material estelar de la galaxia y detener la actividad de formación estelar. Según explican los expertos, el flujo de gas encontrado en este estudio es realmente un viento galáctico, y es el ejemplo más antiguo observado de una galaxia con un enorme viento de tamaño galáctico. La anterior poseedora del récord era una galaxia de hace unos 13.000 millones de años, por lo que esta observación hace retroceder el inicio otros 100 millones de años.

El agujero negro supermasivo, 330 millones de veces la masa del Sol

Por otra parte, las mediciones de los científicos mostraron que el agujero negro supermasivo tiene una masa alrededor de 330 millones de veces la del Sol. Al estudiar los datos de ALMA, los investigadores también pudieron medir la masa del bulbo de la galaxia J1243+0100. Esta masa es 30.000 millones de veces mayor que la del Sol, lo que hace que la masa del agujero negro sea aproximadamente un 10 % mayor que la del bulbo. 

Esto sugiere que la coevolución de los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas también ha estado ocurriendo desde al menos unos cientos de millones de años después del nacimiento del Universo (Big Bang).

"Estamos planeando observar un gran número de objetos de este tipo en el futuro, y esperamos aclarar si la coevolución primordial observada en este objeto es o no una imagen exacta del Universo general en ese momento", dijo Izumi.

FEW (NAOJ, The Astrophysical Journal)