Los agujeros negros supermasivos son preguntas sin respuesta para los astrónomos de todo el mundo, entre ellas “¿cómo se vuelven tan grandes?” Ahora, un equipo internacional de astrónomos, incluidos investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, ha descubierto un poderoso viento magnetizado y giratorio que creen que está impulsando el crecimiento del agujero negro supermasivo central de la galaxia. El viento arremolinado, revelado por el telescopio ALMA en la galaxia cercana ESO320-G030, sugiere que tanto el crecimiento de los agujeros negros como el nacimiento de estrellas implican procesos similares.
La mayoría de las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, tienen un agujero negro supermasivo en su centro. Cómo estos objetos alucinantemente masivos crecen hasta alcanzar la masa de millones o miles de millones de estrellas ha sido una pregunta de larga data para los astrónomos.
En busca de pistas sobre este misterio, un equipo de científicos dirigido por Mark Gorski (Universidad Northwestern y Chalmers) y Susan Aalto (Chalmers) optó por estudiar la galaxia relativamente cercana ESO320-G030, a sólo 120 millones de años luz de distancia. lejos. Es una galaxia muy activa, que forma estrellas diez veces más rápido que nuestra propia galaxia.
“Debido a que esta galaxia es tan brillante en el infrarrojo, los telescopios pueden resolver detalles sorprendentes en su centro. Queríamos medir la luz de las moléculas transportadas por los vientos desde el centro de la galaxia, con la esperanza de descubrir cómo crecen los vientos. “O pronto, usando ALMA, podremos estudiar la luz detrás de gruesas capas de polvo y gas”, dijo Chalmers de Radioastronomía en la Universidad Tecnológica. Dice la profesora Suzanne Aalto.
Para localizar el gas denso lo más cerca posible del agujero negro central, los científicos estudiaron la luz de las moléculas de cianuro de hidrógeno (HCN). Gracias a la capacidad de ALMA para obtener imágenes de detalles finos y detectar movimiento en el gas (utilizando el efecto Doppler), descubrieron patrones que sugieren la presencia de un viento magnético giratorio.
Mientras que otros vientos y chorros en el centro de las galaxias alejan la materia de los agujeros negros masivos, el viento recién descubierto añade otro proceso que puede ayudar a que el agujero negro se alimente y crezca.
“Podemos ver cómo los vientos forman una estructura en espiral que emana del centro galáctico. Cuando medimos la rotación, la masa y la velocidad del material que fluye hacia afuera, nos sorprendió descubrir que se pueden descartar muchas explicaciones. Por ejemplo, La formación de estrellas, en cambio, puede deberse a la salida de gas y parece mantenerse unida gracias a campos magnéticos”, afirma Suzanne Alto.
Los científicos creen que el viento magnetizado que circula ayuda al crecimiento del agujero negro.
El material viaja alrededor de un agujero negro antes de caer en él, como el agua alrededor de un desagüe. La materia que se acerca a un agujero negro se acumula en un disco caótico y giratorio. Allí se desarrollan y fortalecen los campos magnéticos. Los campos magnéticos ayudan a alejar la materia de la galaxia, lo que hace que circule el viento. La pérdida de materia a causa de este viento también ralentiza el giro del disco, lo que significa que la materia puede fluir hacia el agujero negro más fácilmente, convirtiendo un hilo en una corriente.
Para Mark Gursky, la forma en que esto sucede recuerda la atmósfera de escala mucho más pequeña en el espacio: los ciclos de gas y polvo que conducen al nacimiento de nuevas estrellas y planetas.
“Está bien establecido que las estrellas crecen en las primeras etapas de su evolución con la ayuda de vientos giratorios, acelerados por campos magnéticos, tal como ocurrió en esta galaxia. Procesos similares, pero a una escala muy diferente”, dice Mark Gorski.
¿Podría este descubrimiento ser una pista para resolver el misterio de cómo crecen los agujeros negros masivos? En el futuro, Mark Gursky, Susan Aalto y sus colegas quieren estudiar otras galaxias que podrían albergar flujos en espiral ocultos en sus centros.
“Todas las preguntas sobre este proceso están lejos de tener respuesta. En nuestras observaciones vemos evidencia clara de un viento arremolinado que ayuda a regular el crecimiento del agujero negro central de una galaxia. ¿Qué tan común es este fenómeno y si hay una fase en la que pasan todas las galaxias? a través de agujeros negros supermasivos, entonces, ¿qué pasa después?” pregunta Mark Gorski.
