Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que algo debe bloquear activamente el crecimiento de agujeros negros, porque la mayoría de las galaxias en el universo local no los tienen. Ahora, el Observatorio Gemini ha capturado un control y equilibrio galáctico: una salida de cuásar a gran escala en la galaxia Markarian 231 que parece estar privando a un agujero negro supermasivo de su dieta de gas y polvo.
El trabajo es una colaboración entre David Rupke de Rhodes College en Tennessee y Sylvain Veilleux de la Universidad de Maryland. Los resultados se publicarán en la edición del 10 de marzo deLas cartas del diario astrofísico.
Markarian 231 (12h56’14.23 ″ + 56d52’25.24 ″) se encuentra a unos 600 millones de años luz de distancia en la dirección de la constelación de la Osa Mayor. Aunque su masa es incierta, algunas estimaciones indican que Mrk 231 tiene una masa en estrellas aproximadamente tres veces mayor que la de la Vía Láctea, y se estima que su agujero negro central tiene una masa de al menos 10 millones de masas solares o también unas tres veces más que del agujero negro supermasivo en la Vía Láctea.
El modelado teórico apunta específicamente a los flujos de salida del cuásar como contrapeso al crecimiento del agujero negro. En este ciclo de retroalimentación negativa, mientras el agujero negro adquiere masa activamente como un quásar, los flujos de salida arrastran energía y material, suprimiendo un mayor crecimiento. Ya se habían observado flujos de salida a pequeña escala, pero ninguno lo suficientemente potente como para dar cuenta de este aspecto predicho y fundamental de la evolución de la galaxia. Las observaciones de Gemini proporcionan la primera evidencia clara de flujos de salida lo suficientemente potentes como para soportar el proceso necesario para matar de hambre al agujero negro galáctico y apagar la formación de estrellas al limitar la disponibilidad de material nuevo.
El autor del estudio Veilleux dice que Mrk 231 es un laboratorio ideal para estudiar los flujos de salida causados por la retroalimentación de los agujeros negros supermasivos: "Este objeto es posiblemente el mejor y más cercano ejemplo que conocemos de una gran galaxia en las etapas finales de una fusión violenta y en el proceso de deshacerse de su capullo y revelar un cuásar central muy enérgico. Esta es realmente una última exclamación de esta galaxia; ¡El agujero negro arroja al olvido sus próximas comidas! Tan extremo como aparecen los hábitos alimenticios de Mrk 231, Veilleux agrega que probablemente no sean únicos: “Cuando miramos profundamente en el espacio y retrocedemos en el tiempo, los cuásares como este se ven en grandes cantidades, y todos ellos pueden haber pasado por eventos de desprendimiento como el que estamos presenciando en Mrk 231. "
Aunque Mrk 231 está extremadamente bien estudiado y es conocido por sus chorros colimados, las observaciones de Gemini expusieron un amplio flujo de salida que se extiende en todas las direcciones durante al menos 8,000 años luz alrededor del núcleo de la galaxia. Los datos resultantes revelan que el gas (caracterizado por el sodio, que absorbe la luz amarilla) sale del centro de la galaxia a velocidades de más de 1,000 kilómetros por segundo. A esta velocidad, el gas podría ir de Nueva York a Los Ángeles en aproximadamente 4 segundos. Este flujo de salida está eliminando gas del núcleo a una velocidad prodigiosa: más de 2.5 veces la velocidad de formación de estrellas. Las velocidades observadas eliminan las estrellas como el posible "motor" que alimenta el flujo de salida. Esto deja al agujero negro como el culpable más probable, y puede explicar fácilmente la tremenda energía requerida.
La energía involucrada es suficiente para barrer la materia de la galaxia. Sin embargo, "cuando decimos que la galaxia está siendo destruida, solo nos estamos refiriendo al gas y al polvo en la galaxia", señala Rupke. “La galaxia es principalmente estrellas en esta etapa de su vida, y el flujo de salida no tiene ningún efecto sobre ellas. Lo crucial es que los fuegos artificiales de la formación de nuevas estrellas y la alimentación del agujero negro están llegando a su fin, muy probablemente como resultado de este flujo de salida ".
Fuente: Comunicado de prensa de Gemini. El artículo aparece aquí. Vea también algunas animaciones de fusión galáctica, cortesía del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.
