Un agujero negro esteriliza a su galaxia con fuegos artificiales

Ampliar imagen

MADRID, 3 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Un castillo de fuegos artificiales galáctico está teniendo lugar en la galaxia Messier 106, como se ve en esta imagen obtenida por la combinación de los telescopios Spitzer, Chandra y Herschel.

   Chorros energéticos, que explosionan desde el agujero negro central de Messier 106, están calentando el material en la galaxia y haciendo que brille, como los ingredientes de un fuego artificial. También generan ondas de choque que están impulsando los gases fuera del interior de la galaxia. Esos gases constituyen el combustible para producir nuevas estrellas, informa el Jet Propulsion Laboratory..

   Un nuevo estudio estima que las ondas de choque ya han calentado y expulsado dos tercios del gas acumulado el centro de Messier 106. Con una capacidad reducida para el nacimiento de nuevas estrellas, Messier 106 parece ser la transición a una galaxia estéril lenticular repleta de viejas estrellas rojas. Las galaxias lenticulares son discos planos sin prominentes brazos espirales.

   "Los chorros que emergen desde el agujero negro supermasivo en el centro de Messier 106 tienen una profunda influencia en el gas disponible para la formación de las estrellas en esta galaxia", dijo Patrick Ogle, un astrofísico en el Centro de Procesamiento y Análisis Infrarrojo en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, y autor principal de un nuevo artículo que describe los resultados.

   "Este proceso puede llegar a transformar la galaxia espiral Messier 106 en una galaxia lenticular, privándola de la materia prima para formar estrellas."

   Muchas galaxias contienen un agujero negro central que se alimenta activamente del gas cercano. Parte del material, mientras se dirige hacia el agujero negro, acelera drásticamente y violentamente arroja chorros gemelos cerca de los polos del agujero negro. Al ser uno de los vecinos galácticos más cercanos de la Vía Láctea, Messier 106 ofrece una gran oportunidad para la investigación de estos chorros de alta potencia. Messier 106 - también conocida como NGC 4258 - está a 23,5 millones de años-luz de distancia, y es visible con binoculares en la constelación Canes Venatici.

DATOS DE VARIOS TELESCOPIOS

   Para el nuevo estudio, los investigadores utilizaron datos obtenidos con el telescopio infrarrojo Spitzer antes de que se quedase sin líquido refrigerante en el año 2009, como estaba previsto. Los datos proporcionaron un mapa de la luz infrarroja emitida por las moléculas de hidrógeno calentadas en Messier 106. El hidrógeno calentado es una firma del chorro del agujero negro central que energiza el disco que rodea la galaxia.

   Específicamente, Spitzer vio hidrógeno calentado en los dos brazos espirales misteriosos por los que Messier 106 es famosa. En una investigación previa con Spitzer y Chandra, los investigadores descubrieron que los chorros gemelos del agujero negro engendraron los brazos, que contienen gas calentado a millones de grados que brilla en los rayos X.

   En las partes interiores de los brazos espirales, las imágenes de infrarrojos de Spitzer han revelado el equivalente a 10 millones de veces la masa del sol de hidrógeno molecular calentado a entre aproximadamente menos 28 y 760 grados Celsius por el ondas de choque. Sin las ondas de choque, este gas sería más frío.

   A partir de una comparación directa de las imágenes de Chandra y Spitzer, Ogle y sus colegas vieron que existe una estrecha conexión entre el gas a millones de grados, visto por Chandra, y la mayor parte del gas de hidrógeno más denso calentado a cientos de grados, visto por Spitzer. El chorro está rodeado por un capullo de gas supercaliente, que impulsa las ondas de choque en el gas de hidrógeno molecular que lo rodea, como un fuego artificial al estallar. El hidrógeno molecular se calienta y emite la luz infrarroja que Spitzer registró, y es expulsado del interior de la galaxia sembrado de gas.

   Las observaciones de Herschel, por su parte, inmovilizaron el calor que irradia de los granos de polvo que se mezclan con el gas de choque calentado de la galaxia. "Una cantidad relativamente grande de la emisión de gas molecular en comparación con las emisiones de polvo confirma que el choque impulsado por la turbulencia de los chorros del agujero negro está calentando el gas molecular", dijo el coautor Philip Appleton, del Centro de Ciencias de la NASA en Caltech.

   Spitzer y Herschel también fueron capaces de medir el nivel de actividad de la estrella en la región central de Messier 106. El poco gas que queda allí es compatible con una tasa de formación de estrellas ínfimo de unas tres masas solares por año. La tasa de formación de estrellas en la zona interior de Messier 106 seguirá disminuyendo hasta que los chorros hayan expulsado todo el gas desde el centro de la galaxia.

   "Nuestros resultados demuestran que estos chorros de los agujeros negros pueden tener un impacto significativo en la evolución de sus galaxias anfitrionas, forzando su esterilización y privándolas de la gasolina que se necesita para formar nuevas estrellas", dijo Ogle.