Los cuásares dobles revelan una colisión galáctica en el universo antiguo

Por Lu Xiao
19 de Abril de 2021
Actualizado: 19 de Abril de 2021

El Telescopio Espacial Hubble (HST, por sus siglas en inglés) ha detectado raros “cuásares dobles” en el universo distante, lo que implica una colisión galáctica catastrófica en la antigüedad.

Mirando hacia atrás 10 mil millones de años en la historia del universo, los astrónomos encontraron un par de cuásares que parecen ser un solo objeto. Pero con la visión nítida proporcionada por el HST, el par se puede resolver como dos cuásares muy cercanos entre sí, según un comunicado.

El equipo de investigación cree que los cuásares dobles residen en los núcleos de dos galaxias fusionadas.

Los cuásares son alimentados con agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. Los agujeros negros devoran activamente los materiales cercanos, y este fuerte proceso de acreción libera una enorme cantidad de energía en forma de radiación, que eclipsa fácilmente a toda la galaxia anfitriona.

“Estimamos que en el universo distante, por cada 1000 cuásares, hay un doble cuásar. Entonces, encontrar estos cuásares dobles es como encontrar una aguja en un pajar”, dijo en el comunicado el investigador principal, Yue Shen, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

Los investigadores creen que el nuevo descubrimiento puede ayudar a sondear las colisiones galácticas y la fusión de agujeros negros supermasivos en el universo joven.

Los modelos cosmológicos actuales indican que los cuásares eran más abundantes hace 10 mil millones de años. También hubo muchas fusiones de galaxias en ese entonces. Por lo tanto, los astrónomos creen que hubo muchos cuásares dobles durante ese tiempo.

“Esta es realmente la primera muestra de cuásares duales en la época máxima de formación de galaxias con la que podemos utilizar para sondear ideas sobre cómo los agujeros negros supermasivos se unen para formar eventualmente un binario”, dijo Nadia Zakamska, miembro del equipo de investigación de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, en el mismo comunicado.

Los cuásares juegan un papel importante en las colisiones galácticas. A medida que dos galaxias se acercan y se distorsionan gravitacionalmente, su interacción canaliza el medio interestelar hacia agujeros negros supermasivos en sus núcleos, encendiendo sus cuásares.

La fuerte radiación luego lanza poderosos vientos galácticos, que barren la mayor parte del gas de las galaxias fusionadas. Sin suficiente gas, la formación de estrellas se detiene y las galaxias se vuelven elípticas.

“Los cuásares tienen un impacto profundo en la formación de galaxias en el universo”, agregó Zakamska. “Encontrar cuásares duales en esta época temprana es importante porque ahora podemos probar nuestras ideas de larga data sobre cómo los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas evolucionan juntos”.

Aunque hasta ahora se han descubierto más de 100 cuásares dobles, ninguno es tan antiguo como los cuásares dobles del nuevo estudio.

El HST mostró que los cuásares en cada par están separados por solo unos 10,000 años luz. En comparación, nuestro Sol está a 26,000 años luz del centro de la Vía Láctea, explica el comunicado.

Los pares de galaxias anfitrionas eventualmente se fusionarán, y luego los agujeros negros también se fusionarán, dando como resultado un agujero negro aún más masivo.

La investigadora, Xin Liu, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign dijo que la confirmación del Hubble fue una “feliz sorpresa”, según el comunicado. Ella también ha buscado cuásares dobles más cerca de la Tierra utilizando telescopios terrestres, informó el comunicado.

“La nueva técnica no solo puede descubrir cuásares duales mucho más lejos, sino que es mucho más eficiente que los métodos que hemos usado antes”, dijo en el comunicado.

Si bien las fusiones galácticas eran frecuentes hace miles de millones de años, hoy en día son muy pocas. Un ejemplo, que ha sido denominado NGC 6240, es un sistema cercano de galaxias fusionadas que tiene dos o posiblemente incluso tres agujeros negros supermasivos.

Además, dentro de unos pocos miles de millones de años, se espera que nuestra Vía Láctea choque con la cercana galaxia de Andrómeda.

El nuevo estudio está descrito en un artículo publicado en Nature Astronomy.


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