Observan, por primera vez, un «diluvio galáctico» alimentando a un agujero negro

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La ilustración muestra cómo las nubes de gas molecular muy frío se condensan alrededor de Abell 2597 – NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Un equipo internacional de astrónomos ha tenido el privilegio de asistir por primera vez a un evento cósmico del que hasta ahora nadie había sido testigo: un grupo de gigantescas nubes de gas intergaláctico helado precipitándose, en forma de lluvia, sobre el agujero negro supermasivo del centro de una enorme galaxia a mil millones de años luz de la Tierra. Las consecuencias de este auténtico «diluvio galáctico», observado con el telescopio ALMA, en Chile, se publican hoy en Nature.

Se trata de la primera evidencia directa de que las frías nubes de gas intergaláctico pueden condensarse sin necesidad de gas caliente y sumergirse después hasta el corazón mismo de una galaxia para «alimentar» a su agujero negro central. El acontecimiento también ha cambiado lo que pensaban los astrónomos sobre la forma de «alimentación» de los agujeros negros supermasivos.

Hasta ahora, en efecto, los científicos pensaban que en las galaxias más grandes, los agujeros negros supermasivos que ocupan sus centros seguían una dieta lenta y constante de gas ionizado caliente procedente del halo galáctico. Pero las nuevas observaciones del telescopio ALMA han mostrado que, cuando las «condiciones meteorológicas» intergalácticas son favorables, los agujeros negros pueden, también, atiborrarse de un auténtico aguacero grumoso y caótico procedente de gigantescas nubes de gas molecular muy frío.

«Aunque ha sido una predicción teórica importante durante los últimos años -explica Grant Tremblay, astrónomo de la Universidad de Yale y autor principal del estudio- esta es una de las primeras pruebas observacionales inequívocas de una lluvia caótica y fría de gas alimentando un agujero negro supermasivo.Es emocionante pensar que realmente estamos observando a esta gran tormenta galáctica cayendo en un agujero negro que tiene una masa de cerca de 300 millones de veces la del Sol».

Tremblay y su equipo usaron el telescopio ALMA para observar un cúmulo extremadamente brillante, formado por unas 50 galaxias diferentes y conocido como Abell 2597. En el centro del grupo se encuentra una enorme galaxia elíptica. El espacio entre estas galaxias está literalmente inundado por una difusa atmósfera de gas ionizado caliente, ya observado con anterioridad por el telescopio de rayos X Chandra, de la NASA.

«Se trata de un gas muy, muy caliente -explica Tremblay- pero que puede enfriarse muy rápidamente, condensarse y precipitar más o menos de la misma forma en que el aire cálido y húmedo de la atmósfera de la Tierra genera nubes de lluvia y precipitaciones. Las nubes recién condensadas producen lluvia sobre toda la galaxia, ayudando a la formación de nuevas estrellas y alimentando a la vez al agujero negro supermasivo central».

De hecho, justo alrededor del centro de esta galaxia los investigadores descubrieron el siguiente escenario: tres cúmulos masivos de gas frío dirigiéndose hacia el agujero negro central de la galaxia a una velocidad de cerca de un millón de kilómetros por hora. Cada nube contiene tanto material como un millón de soles y tiene decenas de años-luz de diámetro.

Normalmente, a esta escala los objetos serían muy difíciles de distinguir a través de las distancias cósmicas, incluso contando con la increíble resolución del ALMA. Pero la presencia de las nubes, sin embargo, queda revelada por las «sombras» de mil millones de años luz de largo que proyectan hacia la Tierra.

Los datos indican también que las nubes de gas observadas por ALMA solo se encuentran a unos 300 años luz del agujero negro central. Lo cual, en términos astronómicos, significa que están a punto de ser devoradas. Aunque el telescopio solo fue capaz de detectar tres nubes de gas frío alrededor del agujero negro, los astrónomos creen que podría haber miles de nubes parecidas en el vecindario, lo que garantizaría un «aguacero continuado» sobre el agujero negro que sería capaz de alimentarlo durante mucho tiempo.

Ahora, los astrónomos quieren utilizar el telescopio ALMA para buscar estas descomunales tormentas de lluvia espacial en otras galaxias y determinar de esta forma si esta clase de fenómenos de «meteorología cósmica» son tan comunes como parecen ser.

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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