Investigan la influencia de los agujeros negros en la evolución de las galaxias

Los agujeros negros ejercen una responsabilidad conocida en la formación y evolución de las galaxias. Un grupo de investigación que se centra en su estudio ha utilizado el Observatorio de rayos-X Chandra de la NASA para avanzar en el análisis de las galaxias reliquias y las 'pepitas rojas', descubiertas hace una década por el Telescopio Espacial Hubble. Tomás Ruiz Lara, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias, analiza para IDEAL su importancia.

«Los objetos astronómicos, en particular las galaxias, son sistemas dinámicos 'vivos': evidentemente no tienen vida propia ni respiran ni tienen células animales ni vegetales, pero sí se encuentran en constante cambio e interacción. Una de sus interacciones más importantes es la que conocemos como retroalimentación o 'feedback', que determina la evolución de sus sistemas», señala el astrofísico.

Ruiz Lara contextualiza que, al morir, «una estrella masiva explota y emite una gran cantidad de material y energía al exterior, con efectos a modo de onda expansiva sobre el material que la rodea». «De manera similar, el material que se mueve a grandes velocidades alrededor de los agujeros negros supermasivos del centro de las galaxias y el que engullen emite grandes cantidades de energía y partículas que también afectan al medio que les rodea», evidencia.

Estas interacciones permiten que se hable de feeback estelar y feedback galáctico (AGN), «que condiciona considerablemente la formación estelar en galaxias y por tanto es clave para entender cómo evolucionan». Ahí es cuando emergen las galaxias 'reliquias' en el estudio. «Hoy día pensamos que las galaxias más masivas, hasta cien veces más que las nuestras, se forman en dos fases: primero se producen un colapso y una formación estelar, de forma brusca, para dar lugar a la semilla a partir de la cual crecerán estos sistemas, las llamadas 'pepitas rojas', y luego estas semillas interactúan con otras galaxias para crecer en tamaño y masa y formar los sistemas que ahora observamos. Las galaxias reliquias son un ejemplo de estas semillas que se han 'saltado' la fase de crecimiento y no han formado estrellas en los últimos 13.000 millones de años», describe el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias.

Los autores del estudio encontraron gracias a Chandra un halo de gas caliente que emite en rayos-X alrededor de dos de estas galaxias. «Sin interacción con otras galaxias ni formación estelar, la fuente de energía que debe mantener caliente este gas y que a su vez evita la formación estelar es la retroalimentación galáctica (AGN), deduce Ruiz Lara.

«Las características concretas de cada una y la cantidad de energía en rayos-X que emiten permitieron a los autores determinar diversos patrones de succión de material y emisión de energía por los agujeros negros centrales», recoge el astrofísico. «Además, fueron capaces de comprobar observacionalmente lo que varios modelos teóricos proponían: que una buena fracción de la masa total de los agujeros negros centrales de las galaxias reliquias es material engullido que pertenecía a estos halos de gas caliente», apunta Tomás Ruiz Lara.