Observaciones de ESO revelan cuál fue el desayuno de los agujeros negros durante el Amanecer Cósmico
20/12/2019 de ESO / The Astrophysical Journal
Un halo de gas, observado con MUSE, rodeando a una fusión de galaxias observada con ALMA. Crédito: ESO/Farina et al.; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Decarli et al.
Utilizando el Very Large Telescope de ESO, un equipo de astrónomos ha observado reservorios de gas frío alrededor de algunas de las primeras galaxias del universo. Estos halos de gas son el alimento perfecto para agujeros negros supermasivos, situados en el centro de estas galaxias, que ahora se ven como eran hace más de 12.500 millones de años. Este almacén de alimento podría explicar cómo estos monstruos cósmicos crecieron tan rápido durante un período de la historia del universo conocido como el Amanecer Cósmico.
“Ahora podemos demostrar, por primera vez, que las galaxias primordiales tienen suficiente comida en su entorno para mantener tanto el crecimiento de agujeros negros supermasivos como la intensa formación de estrellas”, afirma Emanuele Paolo Farina, del Instituto Max Planck de Astronomía de Heidelberg, Alemania, quien dirigió la investigación publicada hoy en la revista The Astrophysical Journal. «Esto añade una pieza fundamental al rompecabezas que los astrónomos están armando para describir cómo se formaron las estructuras cósmicas hace más de doce mil millones de años«.
Una de las preguntas que se han hecho siempre los astrónomos es cómo pudieron los agujeros negros supermasivoscrecer tanto y en una etapa tan temprana de la historia del universo. “La presencia de estos primeros monstruos, con masas de varios miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, es un gran misterio”, dice Farina, quien también está afiliado al Instituto Max Planck de Astrofísica de Garching (cerca de Múnich, en Alemania). Esto significa que los primeros agujeros negros, que podrían haberse formado a partir del colapso de las primeras estrellas, deben haber crecido muy rápido. Pero, hasta ahora, no se habían detectado «alimentos para agujeros negros» —gas y polvo— en cantidades lo suficientemente grandes como para explicar este rápido crecimiento.
Los astrónomos descubrieron que 12 de los cuásares estudiados estaban rodeados por enormes reservorios de gas: halos de frío y denso gas de hidrógeno que se extienden 100.000 años luz desde los agujeros negros centrales y con miles de millones de veces la masa del Sol. El equipo, de Alemania, Estados Unidos, Italia y Chile, también descubrió que estos halos de gas estaban estrechamente unidos a las galaxias, proporcionando la fuente de alimento perfecta para mantener tanto el crecimiento de agujeros negros supermasivos como la intensa formación estelar.
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