Los astrónomos fueron testigos del posible nacimiento de un cuásar

Científicos en Australia creen que han identificado, por primera vez, un cuásar en el proceso de encendido

Este descubrimiento podría ayudar a los científicos a responder preguntas pendientes acerca de cómo se forman estos cuerpos celestes excepcionalmente brillantes, y la forma en que ayudaron al universo primitico a formar las galaxias actuales.

«No puedo creer que realmente hayamos visto uno de estos objetos en esta etapa», dijo Ray Norris, un astrofísico de la Telescope National Facility de Australia y líder del equipo de investigación. «No entendemos cómo evolucionan o se forman».

Los cuásares se encuentran sobre todo en las regiones más apartadas del universo primitivo. Algunos se formaron sólo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, por lo que es difícil observar su creación.

A pesar de que los cuásares brillan, no son estrellas. Son manchas intensamente brillantes cerca del borde de un agujero negro supermasivo. Si bien la luz no puede escapar del agujero negro en sí, su disco de acreción —la agitada masa de polvo y gas que cae en espiral en el agujero negro— puede brillar intensamente.

Mientras el polvo y el gas caen en el agujero negro, la masa se acelera, como el agua que drena en un remolino. Simultáneamente, la materia se estrella contra otra materia que también cae en el agujero negro y se calienta debido a la fricción. Una vez que el material caliente cae en espiral a cerca de la velocidad de la luz, llega a una temperatura de millones de grados, y dispara partículas cargadas muy energéticas en enormes chorros perpendiculares al disco que gira en espiral.

Estos chorros pueden tener cientos de miles de años luz de longitud, y emiten señales de radio de gran alcance que pueden ser recibidas por receptores a miles de millones de años luz de distancia. Norris y su equipo piensan que han encontrado el comienzo de dos chorros de cuásar justo después de la colisión de dos galaxias. Estos «nuevos» cuásares en realidad se formaron alrededor de 3.200 millones de años. Sus señales de radio acaban de llegar a la Tierra.

«Estas dos galaxias espiral están chocando entre sí, hay restos yendo a todos lados, y justo en el medio está este agujero negro con estos chorros muy poderosos que soplan abriéndose camino», dijo Norris respecto a la fuente de radio ubicada en la constelación Tucana (el Tucán) del Hemisferio Sur.

Los chorros todavía son relativamente pequeños, sólo unos pocos miles de años luz de largo, y permanecen completamente envueltos por el polvo y los restos de las dos galaxias. El polvo y el gas mantienen su fuente oculta en gran parte de los telescopios visuales e infrarrojos, pero sus señales de radio están pasando a través. El polvo y el gas no va a estar allí por mucho tiempo. Los dos chorros están «excavando» a través de sus envolturas gaseosas, dispersándolas en el proceso.

«Lo que tenemos aquí es una fase muy temprana», dijo Norris. «Cuando en verdad estalle descubrirá plenamente el cuásar.»

Henrik Spoon, astrofísico de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, no es parte del equipo de Norris pero estudia galaxias en colisión y el polvo interestelar.

«Por lo general estas galaxias muy profundamente oscurecidas no están asociadas con la posesión de chorros [emisores] de radio», dijo Spoon «Ver realmente una galaxia que está profundamente cubierta, en la que la colisión está en curso, donde los chorros están todavía enterradas, que puede ser algo único en este momento.»

Spoon dijo que también es notable debido a su relativa proximidad a la Tierra, para ser un cuásar.

«Este tipo de fuentes son tan raras en el universo local que estamos felices de que exista esta», dijo Spoon. «Las colisiones entre galaxias eran mucho más frecuentes en el universo temprano».

Los astrofísicos están intrigados por los resultados de Norris, sin embargo, también se muestran cautelosos.

«En realidad no es contundente todavía, pero parece emocionante», dijo Martin Elvis, un científico del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Mass. «Realmente necesitamos mejores datos».

Norris y su equipo están trabajando en conseguir más datos sobre el cuásar en expansión. Solicitó tiempo en el radiotelescopio Large Millimeter / Submillimeter Array en Atacama, Chile, con la esperanza de obtener una mejor imagen de los dos chorros, y ha presentado sus resultados en varias conferencias científicas.

La comprensión de cómo se desarrolla y madura un cuásar podría contestar preguntas pendientes acerca de cómo comenzó a tomar forma el universo, miles de millones de años atrás.

En el 2005, científicos del Instituto Max Planck en Alemania desarrollaron una simulación de computadora que recrea la evolución del universo.

«Eso fue realmente exitoso, reproduce muchos de los futuros principales del universo», dijo Norris. «Pero algunas cosas no funcionaban, y, en particular, muestra a las galaxias mucho más masivas de lo que vemos, crecen más rápidamente y debería haber más de las que estamos viendo. Algo está desacelerando el proceso de formación de las galaxias».

Los astrofísicos piensan ahora que las emisones gigantes de los cuásares calentaron el polvo y el gas que se arremolinaba en las galaxias primordiales. El gas caliente no puede unirse en estrellas tan eficientemente como el gas frío, retrasando, como resultado, la formación de estrellas.

Norris espera que observando la formación de un cuásar y sus chorros, ellos podrán comprender mejor si los cuásares primero ayudaron a formar las galaxias, o viceversa.

«Esperamos poder encontrar muchos más ejemplos de estos», dijo Norris. «Si conseguimos suficientes objetos, todos en diferentes etapas, podemos ver cómo uno evoluciona [para convertirse] en otro.»

Estos resultados se describen en un artículo publicado en el sitio web arXiv.

Mike Lucibella es un escritor que contribuye para el Inside Science News Service. Inside Science News Service es financiado por el Instituto Americano de Física.

Fuente: Live Science. Aportado por Eduardo J. Carletti

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