La masa de los agujeros negros regula la formación de estrellas en galaxias masivas

^{Ilustración artística de una galaxia con 'chorros' de un agujero negro supermasivo. /Wikipedia}

Las galaxias jóvenes brillan con nuevas estrellas brillantes que se forman a gran velocidad, pero la formación estelar se apaga a medida que una galaxia evoluciona. Cada una de ellas tiene un agujero negro supermasivo central, más de un millón de veces más masivo que el sol, que revela su presencia a través de sus efectos gravitacionales o activando la radiación energética de un núcleo galáctico activo. Se cree que la energía que fluye a una galaxia desde un núcleo galáctico activo desactiva la formación de estrellas porque calienta y disipa el gas que, de otra forma, se condensaría en las estrellas a medida que se enfria. Ahora, un nuevo estudio publicado en Nature muestra que la masa del agujero negro en el centro de la galaxia determina en qué momento ocurre este enfriamiento de la formación estelar.

La idea de la conexión entre los agujeros negros supermasivos y la formación estelar existe desde hace décadas, pero hasta ahora no existía evidencia observacional. Los nuevos resultados, obtenidos por astrofísicos la Universidad de California en Santa Cruz (EE.UU.), revelan una interacción continua entre la actividad del agujero negro y la formación de estrellas a lo largo de la vida de una galaxia, afectando a cada generación de estrellas formadas a medida que esta evoluciona.

El estudio se centró en las galaxias masivas para las cuales se midió la masa del agujero negro central, con los datos del telescopio Hobby-Eberly. La espectroscopía permite separar y medir las diferentes longitudes de onda de la luz de un objeto, y el equipo utilizó técnicas computacionales para analizar el espectro de cada galaxia y recuperar su historia de formación de estrellas, revelando cuánta luz proviene de poblaciones estelares de diferentes edades.

Solo el tamaño importa

Cuando compararon las historias de formación estelar de galaxias con agujeros negros de diferentes masas se encontraron diferencias notables, que solo se correlacionan con la masa del agujero negro y no con la morfología, el tamaño u otras propiedades galácticas: las galaxias con la misma masa de estrellas, pero con agujeros negros más grandes, se apagaron antes y más rápido que las que tenían agujeros negros más pequeños, donde la formación de estrellas duró más.

Otros investigadores han buscado correlaciones entre la formación de estrellas y la luminosidad de los núcleos galácticos activos, sin éxito. Los investigadores consideran que puede deberse a que las escalas de tiempo son muy diferentes, y la formación de estrellas ocurre a lo largo de cientos de millones de años, mientras que los estallidos de núcleos galácticos activos ocurren en períodos de tiempo más cortos.

Un agujero negro supermasivo solo es luminoso cuando está devorando activamente la materia de las regiones internas de su galaxia anfitriona. Los núcleos galácticos activos son muy variables y sus propiedades dependen del tamaño del agujero negro, la tasa de acumulación de material nuevo que cae en el agujero negro y otros factores.

La naturaleza precisa de las reacciones del agujero negro que apaga la formación estelar sigue siendo incierta, de acuerdo con el coautor Aaron Romanowsky, astrónomo de la Universidad Estatal de San José y de los Observatorios UC.

Un agujero negro es un objeto con una masa comprimida tan grande y un campo gravitatorio tan intenso, que cualquier cosa que se aproximara a él quedaría atrapada y no podría volver a salir, ni siquiera la luz, como si el objeto atrapado hubiera caído en un agujero infinitamente hondo y no cesase nunca de caer. Aunque esta definición resulte medianamente comprensible, lo cierto es que los agujeros negros son un misterio de la astronomía. En este artículo te explicamos algunos de los datos más importantes que todo entusiasta de la astronomía debe conocer acerca de estos enigmáticos cuerpos celestes. 

Beatriz de Vera
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