Descubren cómo se formaron los primeros cuásares del Universo
7/7/2022 de University of Portsmouth / Nature
Instantánea de la simulación por supercomputadora del nacimiento de un cuásar primordial. En las intersecciones de corrientes turbulentas de gas frío y denso (en azul y verde) se formaron las primeras estrellas masivas (amarillo y rojo) que se convertirán en las semillas de los agujeros negros supermasivos característicos de los cuásares.
El misterio de cómo se formaron los primeros cuásares – algo que ha intrigado a los científicos durante casi 20 años – ha sido resuelto ahora por un equipo de astrofísicos dirigido por Daniel Whalen (Universidad de Portsmouth).
La existencia de más de 200 cuásares alimentados por agujeros negros supermasivos menos de 1000 millones de años después del Big Bang ha constituido uno de los problemas más destacados de la astrofísica porque no se entendía cómo pudieron formarse tan pronto. Ahora, un equipo de astrónomos ha descubierto que los primeros cuásares se formaron de manera natural en las condiciones violentas y turbulentas de raras reservas de gas presentes en el Universo temprano.
Hace unos años, las simulaciones por computadora demostraron que los primeros cuásares pudieron formarse en las intersecciones de raras y potentes corrientes de gas frío. Solo existían una docena de ellas en un volumen de espacio de mil millones de años luz de tamaño, pero el agujero negro tenía que tener al nacer 100 000 veces la masa del Sol.
Los astrofísicos pensaban que las estrellas con masas entre 10 000 y 100 000 masa solares, cuyo colapso creó las semillas de los agujeros negros supermasivos de los cuásares, se formaron en el universo temprano pero solo bajo condiciones exóticas y muy precisas, como la presencia de intensos fondos de radiación ultravioleta o flujos supersónicos entre el gas y la materia oscura que no se parecían en nada a las nubes turbulentas en las que se formaron los primeros cuásares.
«Nuestros modelos por supercomputadora regresaron a las épocas más tempranas y encontraron que los flujos densos y fríos de gas capaces de crear un agujero negro de mil millones de masas solares en unos pocos cientos de millones de años crearon sus propias estrellas supermasivas sin necesidad de otro tipo de condiciones ambientales. Las corrientes frías controlaron la turbulencia en la nube que impedía la formación de estrellas normales hasta que la nube se hizo tan masiva que colapsó catastróficamente bajo su propio peso, formando dos gigantescas estrellas primordiales [en la simulación], una de las cuales tenía 30 000 masas solares y la otra 40 000», explica Whalen, que se convirtieron en las semillas de los agujeros negros supermasivos que aparecieron posteriormente.
[Fuente]
