¿Qué alimenta el motor de un agujero negro supermasivo?

Si pudiera observar bien el entorno alrededor de un agujero negro supermasivo, que es un agujero negro que a menudo se encuentra en el centro de la galaxia, ¿qué factores harían que ese agujero negro siguiera funcionando?

Un estudio japonés reveló que al menos uno de estos agujeros negros permanece «activo y luminoso» al engullir material cercano, pero señala que solo unas pocas de las galaxias observadas que se están fusionando tienen este tipo de agujeros negros. Esto debe significar que surge algo único en el entorno cercano al agujero negro para que funcione, dicen los investigadores. Sin embargo, todavía no se comprende bien qué es eso.

Los agujeros negros supermasivos, definidos como agujeros negros que tienen un millón de veces la masa del sol o más, residen en los centros de las galaxias. “La fusión de galaxias ricas en gas con SMBH [supermassive black holes] en sus centros no solo provoca la formación activa de estrellas, sino que también estimula la acumulación de masa en los SMBH existentes”, afirma un comunicado de prensa del Telescopio Subaru.

“Cuando el material se acumula en un SMBH, el disco de acreción que rodea el agujero negro se vuelve muy caliente por la liberación de energía gravitacional y se vuelve muy luminoso. Este proceso se conoce como actividad del núcleo galáctico activo (AGN); es diferente de la actividad de generación de energía por reacciones de fusión nuclear dentro de las estrellas”.

Descubrir cómo varían estos tipos de actividad daría una pista sobre cómo se juntan las galaxias, dijeron los investigadores, pero es difícil ver algo en acción debido al polvo y el gas que bloquean la vista de los telescopios ópticos. Es por eso que las observaciones infrarrojas son tan útiles, porque facilitan la observación a través de los escombros. (Puede ver algunos ejemplos de esta investigación a continuación).

El equipo (dirigido por el Observatorio Astronómico Nacional de Masatoshi Imanishi de Japón) utilizó la cámara y el espectrógrafo infrarrojos (IRCS) de Subaru de NAOJ y el sistema de óptica adaptativa del telescopio en dos bandas de infrarrojos. Los investigadores observaron 29 galaxias fusionadas ricas en gas luminoso en el infrarrojo y encontraron «al menos» un agujero negro supermasivo activo en todos menos uno de los estudiados. Sin embargo, solo cuatro de estas galaxias fusionadas tenían múltiples agujeros negros activos.

“Los resultados del equipo significan que no todos los SMBH en las galaxias fusionadas ricas en gas están acumulando masa activamente, y que varios SMBH pueden tener tasas de acumulación de masa considerablemente diferentes en los SMBH”, afirmó Subaru.

La implicación es más sobre el entorno alrededor de un agujero negro supermasivo que debe entenderse para descubrir cómo se acumula la masa. Saber más sobre esto mejorará las simulaciones por computadora de las fusiones de galaxias, dijeron los investigadores.

Puedes leer el estudio publicado en el Diario Astrofísico o en formulario prepublicado en Arxiv.

Fuente: Telescopio Subaru