Los astrónomos han descubierto una serie de galaxias inusuales en el universo temprano que crecieron cientos de veces más rápido que sus primos modernos, lo que explica el misterio de la existencia de agujeros negros gigantes en las primeras épocas posteriores al Big Bang, según un artículo publicado en la revista Nature.
RIA Novosti / Alina Polyanina
“Estábamos buscando algo completamente diferente: estábamos tratando de encontrar rastros de formación estelar en esas galaxias donde se encontraron estos agujeros negros. En cambio, logramos encontrar otros cuatro objetos justo al lado de ellos, las estrellas se estaban formando a una velocidad vertiginosa: varios cientos de masas solares al año”, dice Roberto Decarli del Instituto de Astronomía de Heidelberg (Alemania).
Se cree que los centros de la mayoría de las galaxias masivas albergan agujeros negros supermasivos, cuya masa puede oscilar entre un millón y miles de millones de veces la masa del Sol. Las razones de la formación de estos objetos aún no están del todo claras. Los científicos inicialmente creyeron que tales objetos surgieron de la misma manera que sus "primos" normales: como resultado del colapso gravitacional de estrellas y la posterior fusión de varios grandes agujeros negros.
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Las observaciones de las primeras galaxias del Universo hicieron que los astrofísicos lo dudaran: resultó que estaban habitados por agujeros negros con una masa de decenas de miles de millones de soles. Tales objetos, como muestran los cálculos, simplemente no tendrían tiempo de crecer hasta tal tamaño si nacieran pequeños. Por lo tanto, algunos científicos comenzaron a creer que los agujeros negros supermasivos nacen en escenarios más exóticos, como resultado del colapso de nubes gigantes de hidrógeno atómico "puro" o debido a acumulaciones de materia oscura.
Así imaginó el artista el nacimiento de un agujero negro en el universo primitivo. Foto: John Wise, Georgia Tech
Decarli y sus colegas encontraron una posible respuesta a esta pregunta al estudiar las galaxias más distantes donde se encontraron estos agujeros negros utilizando el radiotelescopio ALMA, construido en la meseta de gran altitud de Chile Chahnantor. Este telescopio, explican los autores, puede rastrear los movimientos incluso de las nubes más frías de gas a partir de las cuales se forman las estrellas, lo que permite que se utilice para estimar directamente la frecuencia de formación de estrellas.
Las galaxias que Decarli y sus colegas intentaron estudiar se formaron hace unos 13 mil millones de años, solo unos cientos de millones de años después del Big Bang. La enorme distancia a ellos y la luz brillante de los cuásares complican significativamente los intentos de realizar un censo de estrellas en ellos y estimar la masa de "materiales de construcción estelares", centrándose en trazas de carbono en su espectro.
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Por esta razón, los astrónomos no pudieron ver nacer las estrellas dentro de las 25 galaxias que observaron inicialmente, pero pudieron seguir este proceso en las "megaciudades estelares" vecinas, en las que los agujeros negros no eran tan activos.
Al final resultó que, las estrellas en ellos se forman a una velocidad inimaginablemente alta: cada año nacen varias estrellas en ellos, cuya masa es varios cientos de veces mayor que la del Sol. Tales tasas de formación de estrellas y la afluencia asociada de materia fría a las galaxias, como muestran los cálculos de los autores del artículo, deberían ser suficientes para explicar la formación de agujeros negros gigantes con una masa de miles de millones de soles en los primeros mil millones de años de vida del Universo.
