La nave WISE de la NASA descubre la galaxia más luminosa del universo hasta hoy

Una galaxia remota que brilla con la luz de más de 300.000.000.000.000 soles (300 billones), es la más luminosa hallada hasta la fecha y pertenece a una nueva clase de objetos descubiertos por el telescopio WISE de la NASA: Galaxias Infrarrojas Extremadamente Luminosas (Extremely Luminous Infrared Galaxies, o ELIRGs)

«Estamos viendo una etapa muy intensa de la evolución de las galaxias», dijo Chao-Wei Tsai del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) en Pasadena, California, autor principal de un nuevo estudio en The Astrophysical Journal. «Esta luz deslumbrante puede provenir de la etapa principal de crecimiento del agujero negro de esa galaxia».

La brillante galaxia, conocida como WISE J224607.57-052635.0, puede tener un agujero negro gigante en su interior, absorbiendo el gas hacia sí. Los agujeros negros supermasivos atraen gas y materia que forman un disco que lo rodea, calentándose a temperaturas de millones de grados y emitiendo luz visible, rayos X, y ultravioleta, todo en alta energía. La luz es bloqueada por las nuves de polvo que envuelven el agujero negro. A medida que el polvo se calienta, irradia luz infrarroja.

Es común que haya agujeros negros inmensos en los núcleos de las galaxias, pero es raro encontrar uno tan grande tan «lejos» en el cosmos. Debido a que la luz de la galaxia que aloja el agujero negro ha viajado 12.500 millones de años para llegar hasta nosotros, los astrónomos están viendo el objeto como fue en el pasado distante. El agujero negro ya tenía miles de millones de veces la masa de nuestro Sol cuando el universo tenía sólo una décima parte de su edad actual, de 13.800 millones de años.

El nuevo estudio destaca tres razones por las que los agujeros negros podrían haber crecido hasta ser tan masivos en las galaxias infrarrojas extremadamente luminosas como esta. En primer lugar, es posible que hayan nacido con gran tamaño. En otras palabras, las «semillas» o agujeros negros embrionarios, podrían haber sido más grandes de lo que se creía posible.

«¿Cómo obtienes un elefante?», se preguntó Peter Eisenhardt, científico del projecto de WISE en el JPL y co-autor del artículo. «Una manera es comenzar con un elefante bebé.»

Las otras dos explicaciones implican o romper, o duplicar, el límite teórico para la alimentación del agujero negro, al que se le llama el límite de Eddington. Cuando un agujero negro se alimenta, el gas cae y se calienta, emitiendo luz. La presión de la luz en realidad empuja el gas hacia fuera, creando un límite a la velocidad con que el agujero negro puede atrapar continuamente la materia. Si un agujero negro supera este límite, teóricamente podría inflarse a un ritmo vertiginoso. Previamente se ha observado que los agujeros negros han quebrado el límite; sin embargo, el agujero negro de este estudio habría tenido que violar varias veces el límite para hacerse tan grande. Alternativamente, los agujeros negros podrían estar, simplemente, torciendo el límite.

«Otra forma en la que un agujero negro puede hacerse así de grande es que se ha alimentado más rápido que lo que normalmente se creía posible», dice Tsai. «Esto puede suceder si el agujero negro no gira tan rápido.» Si un agujero negro gira lo suficientemente despacio, puede engullir más materia que si lo hace velozmente.

«Los agujeros negros masivos en las galaxias infrarrojas extremadamente luminosas podrían atiborrarse de materia por un período de tiempo más extenso», dice Andrew Blain, de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, uno de los autores del estudio. «Es como ganar un concurso de comer hot dogs que duró cientos de millones de años».

Se necesita más investigación para resolver el enigma de estas galaxias deslumbrantemente luminosas. El equipo tiene entre sus planes el determinar mejor las masas de los agujeros negros centrales.

WISE ha estado encontrando más de estas raras galaxias en las imágenes infrarrojas de todo el cielo que fueron capturadas en 2010. Al observar todo el cielo con más sensibilidad que nunca, WISE pudo atrapar raros especímenes cósmicos que, de lo contrario, podrían haberse pasado por alto.

El nuevo estudio reporta un total de 20 nuevas ELIRGs, incluyendo la galaxia más luminosa encontrada hasta la fecha. Estas galaxias no se hallaron antes debido a lo distantes que son, y porque el polvo convierte su poderosa luz visible en una increíble efusión de luz infrarroja.

«Encontramos, en un estudio relacionado con WISE, que hasta la mitad de las galaxias más luminosas solamente se visualizan bien en luz infrarroja», dijo Tsai.

 

 

JPL dirige y opera WISE para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La nave espacial se puso en modo de hibernación en el año 2011, después de que haber escaneado el cielo en su totalidad en dos ocasiones, completando así sus principales objetivos. En septiembre de 2013, WISE se reactivó, se lo renombró NEOWISE, y se le asignó una nueva misión para ayudar a los esfuerzos de la NASA para identificar objetos potencialmente peligrosos cercanos a la Tierra.

Fuente: JPL. Aportado por Eduardo J. Carletti

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