Un equipo europeo detectó un grueso anillo de polvo cósmico y gas que ocultaba a este 'gigante', que brilla con una luz más tenue que otros cuerpos similares
(ABC).- La Vía Láctea es un lugar relativamente tranquilo donde vivir. Sin embargo, existen otras galaxias cuyos centros emiten energía en cantidades enormes, de forma muy violenta. Son conocidos como núcleos activos de galaxias (AGN, por sus siglas en inglés), y fueron descubiertos en los años 50. La teoría más aceptada es que la mayoría (si no todas) las galaxias de este tipo tienen un agujero negro supermasivo en el centro que 'traga' material espacial a un ritmo vertiginoso, provocando incluso chorros de partículas que salen disparados. Pero otras que encajan con esta descripción son mucho más tenues. Ahora, gracias a un agujero negro supermasivo 'escondido' por un grueso anillo de polvo cósmico y gases en la 'cercana' galaxia Messier 77, los científicos pueden estar más cerca de encontrar la solución al misterio.
A principios de los 90, investigadores presentaron una teoría, bautizada como 'Modelo Unificado', que explicaría por qué estos cúmulos menos brillantes se observan con una franja más ancha y los que son más tenues presentan muestran líneas mucho más finas. La hipótesis señala que, en realidad, observamos los mismos objetos -es decir, agujeros negros supermasivos-, pero desde diferentes ángulos de vista. En concreto, si el disco de acreción -el material que gira al borde del agujero negro y que acaba precipitándose en su interior, en este caso a altísimas temperaturas y que emite enormes cantidades de energía principalmente de rayos X y rayos gamma- se observa de lado, la luz queda bloqueada por la presencia de una especie de 'rosquilla' de material cósmico, llamada 'Torus'. En cambio, si se observa de frente o de forma perpendicular,estos núcleos se verán mucho más brillantes.
Esquema de los AGN (desde la perspectiva de la fotografía se observaría un tipo II, ya que la nube de gas oscurecería y 'taparía' al agujero negro de su interior - Bill Saxton / NRAO / AUI / NSF
Las teorías reinantes señalan que, cuando el agujero negro ha consumido todo el gas y polvo de su alrededor, la galaxia activa deja de emitir grandes cantidades de energía y se transforma en una galaxia 'tranquila'. Eso explicaría, por ejemplo, por qué Sagitario A*, el agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea, parece tener mucha menos actividad. También sería la razón de que los cuásares -galaxias recién nacidas caracterizada por ser fuentes astronómicas de energía electromagnética, incluyendo radiofrecuencias y luz visible- son mucho más frecuentes en el universo temprano.
Una nueva pieza en el puzle
Messier 77 (también conocida como NGC 1068), de la que ahora se acaba de constatar que tiene en el centro un agujero negro supermasivo, sería de este segundo tipo. Gracias al Very Large Telescope Interferometer (VLTI) del European Southern Observatory (ESO), un equipo de investigadores liderado por la investigadora Violeta Gámez Rosas, de la Universidad de Leiden (Países Bajos), se han podido realizar observaciones muy detalladas de este centro galáctico.
Ya había sospechas de que, en efecto, Messier 77 podía tener un agujero negro supermasivo en su centro: se había detectado polvo extremadamente caliente en su núcleo, quizá señalando que este gigante estaba 'devorando' rápidamente todo el material cercano. Pero no había constancia de que, efectivamente, ahí había oculto un agujero negro supermasivo.
«La verdadera naturaleza de las nubes de polvo y su papel tanto en la alimentación del agujero negro como en la determinación de cuál es su aspecto cuando se ve desde la Tierra han sido preguntas centrales en los estudios de AGN de las últimas tres décadas», afirma Gámez Rosas. «Aunque un único resultado no resolverá todas las preguntas que tenemos, hemos dado un paso importante en la comprensión de cómo funcionan estos núcleos activos de galaxias».
En busca de un agujero negro esquivo
Las observaciones fueron posibles gracias al instrumento MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment, experimento espectroscópico multiapertura en el infrarrojo medio), instalado en el VLTI de ESO, ubicado en el desierto de Atacama (Chile). MATISSE combinó la luz infrarroja recibida por los cuatro telescopios de 8,2 metros del VLT de ESO utilizando una técnica llamada interferometría. El equipo utilizó MATISSE para escanear el centro de Messier 77, ubicado a 47 millones de años luz de distancia en la constelación de Cetus.
«MATISSE puede ver una amplia gama de longitudes de onda infrarrojas, lo que nos permite ver a través del polvo y medir con precisión las temperaturas. Debido a que el VLTI es, de hecho, un interferómetro muy grande, tenemos la resolución para ver lo que está sucediendo incluso en galaxias tan lejanas como Messier 77. Las imágenes que obtuvimos detallan los cambios en la temperatura y la absorción de las nubes de polvo alrededor del agujero negro», afirma el coautor Walter Jaffe, profesor de la Universidad de Leiden.
Combinando los cambios en la temperatura del polvo (de alrededor de la temperatura ambiente a aproximadamente 1200 ° C) causados por la intensa radiación del agujero negro con los mapas de absorción, el equipo construyó una imagen detallada del polvo e identificó dónde debe estar el agujero negro. El polvo (en un anillo interior grueso y un disco más extendido, como una especie de rosquilla vista de lado), con el agujero negro colocado en el centro, apoya el Modelo Unificado. Para construir la imagen, el equipo también utilizó datos de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), copropiedad de ESO, y del VLBA (Very Long Baseline Array), del Observatorio Nacional de Radioastronomía (EE.UU.).
«Nuestros resultados deberían llevarnos a una mejor comprensión del funcionamiento interno de los AGN», concluye Gámez Rosas. «También podrían ayudarnos a comprender mejor la historia de la Vía Láctea, que alberga un agujero negro supermasivo en su centro que puede haber estado activo en el pasado».