Durante la década de 1960, los científicos descubrieron una fuente de radio masiva (conocida como Sagitario A *) en el centro de la Vía Láctea, que más tarde se reveló que era un agujero negro supermasivo (SMBH). Desde entonces, han aprendido que estos SMBH residen en el centro de la mayoría de las galaxias masivas. La presencia de estos agujeros negros también es lo que permite que los centros de estas galaxias tengan una luminosidad más alta de lo normal, también conocido como. Núcleos galácticos activos (AGN).
En los últimos años, los astrónomos también han observado rápidos flujos moleculares que emanan de AGN que los dejaron perplejos. Por un lado, era un misterio cómo las partículas podían sobrevivir al calor y la energía del flujo de salida de un agujero negro. Pero según un nuevo estudio producido por investigadores de la Universidad Northwestern, estas moléculas en realidad nacieron dentro de los propios vientos. Esta teoría puede ayudar a explicar cómo se forman las estrellas en entornos extremos.
El estudio apareció recientemente en Los avisos mensuales de la Royal Astronomical Society bajo el título "El origen de las rápidas salidas moleculares en los cuásares: formación de moléculas en vientos galácticos impulsados por AGN". El estudio fue realizado por Alexander J Richings y profesor asistente Claude-André Faucher-Giguère del Centro de Investigación y Exploración Interdisciplinaria en Astrofísica de la Universidad Northwestern (CIERA).
En aras de su estudio, Richings desarrolló el primer código de computadora capaz de modelar los procesos químicos detallados en el gas interestelar que son acelerados por la creciente radiación de SMBH. Mientras tanto, Claude-André Faucher-Giguère contribuyó con su experiencia, después de pasar su carrera estudiando la formación y evolución de las galaxias. Como Richings explicó en un comunicado de prensa del noroeste:
“Cuando un viento de un agujero negro arrastra el gas de su galaxia anfitriona, el gas se calienta a altas temperaturas, lo que destruye las moléculas existentes. Al modelar la química molecular en las simulaciones por computadora de los vientos de los agujeros negros, descubrimos que este gas arrastrado puede enfriarse posteriormente y formar nuevas moléculas ".
La existencia de salidas energéticas de SMBH se confirmó por primera vez en 2015, cuando los investigadores utilizaron la ESA Observatorio espacial Herschel y datos de los japoneses / estadounidenses Satélite Suzaku para observar el AGN de una galaxia conocida como IRAS F11119 + 3257. Estos flujos de salida, determinaron, son responsables del drenaje de galaxias de su gas interestelar, lo que tiene un efecto deslumbrante en la formación de nuevas estrellas y puede conducir a galaxias elípticas "rojas y muertas".
Esto fue seguido en 2017 con observaciones que indicaron que se formaron nuevas estrellas que se movían rápidamente en estos flujos de salida, algo que los astrónomos pensaban que era imposible debido a las condiciones extremas presentes en ellas. Al teorizar que estas partículas son en realidad el producto de los vientos de los agujeros negros, Richings y Faucher-Giguère han logrado abordar las preguntas planteadas por estas observaciones anteriores.
Esencialmente, su teoría ayuda a explicar las predicciones hechas en el pasado, que parecían contradictorias a primera vista. Por un lado, mantiene la predicción de que los vientos de los agujeros negros destruyen las moléculas con las que chocan. Sin embargo, también predice que se forman nuevas moléculas dentro de estos vientos, incluyendo hidrógeno, monóxido de carbono y agua, que pueden dar lugar a nuevas estrellas. Como Faucher-Giguère explicó:
"Esta es la primera vez que el proceso de formación de moléculas se ha simulado con todo detalle, y en nuestra opinión, es una explicación muy convincente para la observación de que las moléculas son ubicuas en los vientos de agujero negro supermasivos, que ha sido uno de los principales sobresalientes problemas en el campo ".
Richings y Faucher-Giguère esperan el día en que su teoría pueda ser confirmada por las misiones de la próxima generación. Predicen que las nuevas moléculas formadas por las salidas de los agujeros negros serían más brillantes en la longitud de onda infrarroja que las moléculas preexistentes. Entonces cuando el Telescopio espacial James Webb lleva al espacio en la primavera de 2019, podrá mapear estos flujos de salida en detalle utilizando sus avanzados instrumentos IR.
Una de las cosas más emocionantes de la era actual de la astronomía es la forma en que los nuevos descubrimientos arrojan luz sobre misterios de décadas. Pero cuando estos descubrimientos conducen a teorías que ofrecen simetría a lo que alguna vez se consideró una evidencia incongruente, es cuando las cosas se vuelven especialmente emocionantes. ¡Básicamente, nos hace saber que nos estamos acercando a una mayor comprensión de nuestro Universo!
