Raros encuentros entre pesos pesados cósmicos

Un cuásar dual a una distancia por la cual la luz que nos llega se emitió hace 4.700 millones de años - SUBARU TELESCOPE

   MADRID, 27 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Apenas un 0,3 de todos los cuásares contienen en realidad dos agujeros negros supermasivos en la fase de cuásar, según resulta del estudio de una amplia muestra de estos fenómenos cósmicos.

   En nuestro Universo en evolución dinámica, las galaxias ocasionalmente experimentan colisiones y fusiones con una galaxia vecina. Estos eventos pueden ser dramáticos, provocando el nacimiento de nuevas estrellas y la rápida alimentación del agujero negro supermasivo que reside en cada galaxia.

   Se entiende que estos enormes agujeros negros tienen masas de millones a miles de millones de veces más grandes que nuestro Sol y existen en el centro de todas las galaxias masivas. A medida que el material gira alrededor del agujero negro, se calienta a altas temperaturas, liberando tanta luz que puede eclipsar a su galaxia anfitriona. Los astrónomos se refieren a este fenómeno como un cuásar.

   Las simulaciones de fusiones de galaxias demuestran que a veces se produce actividad de cuásares en los centros de ambas galaxias al mismo tiempo que se someten a una danza cósmica. Tal par de fusión surgirá como un par de cuásares "duales" luminosos. Si bien los astrónomos han encontrado previamente un número modesto de pares de cuásares luminosos, son raros. Encontrarlos requiere observaciones tanto con la resolución para separar la luz de dos cuásares en las proximidades como con la cobertura en un área lo suficientemente amplia del cielo para captar estos eventos raros por casualidad.

UNA MUESTRA INICIAL DE CASI 35.000 CUÁSARES

   Para superar estos desafíos, los astrónomos están aprovechando un estudio del cielo de alta resolución y área amplia, utilizando la Hyper Suprime-Cam (HSC) en el Telescopio Subaru, para buscar cuásares duales.

   "Para facilitar nuestro trabajo, comenzamos examinando los 34.476 cuásares conocidos de Sloan Digital Sky Survey con datos de imágenes de HSC para identificar aquellos que tienen dos (o más) centros distintos", explica en un comunicado el investigador principal John Silverman, del Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del Universo.

   "Honestamente, no comenzamos buscando cuásares duales. Estábamos examinando imágenes de estos cuásares luminosos para determinar en qué tipo de galaxias preferían residir cuando comenzamos a ver casos con dos fuentes ópticas en sus centros donde solo esperábamos una ".

   Después de una ligera modificación de sus herramientas de análisis automatizado, el equipo identificó 421 casos prometedores. Sin embargo, todavía existía la posibilidad de que muchos de estos no fueran cuásares duales genuinos, sino proyecciones al azar, como las debidas a estrellas en nuestra propia galaxia. La confirmación requirió un análisis detallado de la luz de los candidatos para buscar signos definitivos de dos cuásares distintos.

   Usando los telescopios Keck-I y Gemini-North en la cima de Maunakea en Hawai, Silverman y su equipo identificaron tres cuásares duales, dos previamente desconocidos: cada objeto del par mostraba la firma de gas moviéndose a miles de kilómetros por segundo bajo la influencia de un agujero negro supermasivo. La masa de cada agujero negro es alrededor de 100 millones de veces la masa de nuestro Sol.

   Con base en estas observaciones, el equipo estima que el 0,3% de todos los cuásares tienen en realidad dos agujeros negros supermasivos en la fase de cuásar. La fracción baja ejemplifica su rareza y la razón por la que se encontraron tan pocos en búsquedas anteriores. Sin embargo, Shenli Tang, estudiante de posgrado de la Universidad de Tokio y miembro del proyecto, señala: "A pesar de su rareza, representan una etapa importante en la evolución de las galaxias, donde el gigante central se despierta, gana masa y potencialmente impactando el crecimiento de su galaxia anfitriona ".

   Estos resultados aparecieron en The Astrophysicl Journal el 26 de agosto de 2020.