'Justa cósmica': un equipo de astrónomos observa, en el espacio profundo, una batalla entre una pareja de galaxias.
Un equipo de astrónomos y astrónomas ha sido testigo, por primera vez, de una violenta colisión cósmica en la que una galaxia atraviesa a otra con una intensa radiación. Sus resultados, publicados en la revista Nature, muestran que esta radiación amortigua la capacidad de la galaxia herida para formar nuevas estrellas. Este nuevo estudio combinó observaciones del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO) y del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), revelando todos los detalles sangrientos de esta batalla galáctica.
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| Esta imagen, tomada con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), muestra el contenido de gas molecular de dos galaxias involucradas en una colisión cósmica. El de la derecha alberga un cuásar, un agujero negro supermasivo que está acumulando material de su entorno y liberando una intensa radiación directamente sobre la otra galaxia. El equipo utilizó el instrumento X-shooter del Very Large Telescope (VLT) de ESO para detectar la luz del cuásar a medida que pasa a través de un halo invisible de gas que rodea la galaxia de la izquierda. Al hacerlo, pudieron observar el daño que esta radiación causa a la víctima, perturbando sus nubes de gas y dificultando su capacidad para formar nuevas estrellas. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Balashev and P. Noterdaeme et al. |
En las lejanas profundidades del universo, dos galaxias están enzarzadas en una intensa guerra. Una y otra vez, cargan entre sí a velocidades de 500 km/s en un violento curso de colisión, solo para asestar un golpe de refilón antes de retirarse y prepararse para otro ataque. "Por eso llamamos a este sistema la 'justa cósmica'", comparándolo con el combate medieval, declara el coautor del estudio, Pasquier Noterdaeme, investigador del Instituto de Astrofísica de París (Francia) y del Laboratorio Chileno-Francés de Astronomía en Chile. Pero estos caballeros galácticos no son precisamente caballerosos, y uno de ellos tiene una ventaja muy injusta: utiliza un cuásar para perforar a su oponente con una lanza de radiación.
Los cuásares son los núcleos brillantes de algunas galaxias distantes que son alimentados por agujeros negros supermasivos, liberando enormes cantidades de radiación. Tanto los cuásares como las fusiones de galaxias solían ser mucho más comunes, apareciendo con más frecuencia en los primeros miles de millones de años del universo, por lo que, para observarlos, la comunidad astronómica mira hacia el pasado lejano con potentes telescopios. La luz de esta "justa cósmica" ha tardado más de 11.000 millones de años en llegar hasta nosotros, por lo que la vemos tal y como era cuando el universo tenía sólo el 18% de su edad actual.
"Aquí vemos por primera vez el efecto directo de la radiación de un cuásar sobre la estructura interna del gas en una galaxia que, por lo demás, es una galaxia normal", explica el codirector del estudio, Sergei Balashev, investigador del Instituto Ioffe en San Petersburgo, Rusia. Las nuevas observaciones indican que la radiación liberada por el cuásar rompe las nubes de gas y polvo que hay en la galaxia, dejando solo las regiones densas de menor tamaño. Es probable que estas regiones sean demasiado pequeñas como para formar estrellas, lo que transforma drásticamente a esta galaxia herida al dejarla con muy pocas zonas de formación estelar.
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| Esta reproducción artística muestra una "justa cósmica", una fusión galáctica en la que la galaxia de la derecha alberga un cuásar en su núcleo. Este cuásar es alimentado por un agujero negro supermasivo que se traga el material que hay a su alrededor y emite un poderoso cono de radiación, perforando la otra galaxia como si fuera una lanza. A medida que esta radiación interactúa con la galaxia de la izquierda, rompe las nubes de gas y polvo de su interior, dejando atrás solo las regiones más pequeñas y densas. Es probable que, después del proceso, estas regiones sean incapaces de formar nuevas estrellas. Crédito: ESO/M. Kornmesser |
Pero esta víctima galáctica no es todo lo que se está transformando. Balashev explica: "Se cree que estas fusiones aportan enormes cantidades de gas a los agujeros negros supermasivos que residen en los centros de las galaxias". En esta justa cósmica, nuevas reservas de combustible se ponen al alcance del agujero negro que alimenta al cuásar. A medida que el agujero negro se alimenta, el cuásar puede continuar con su destructivo ataque.
Este estudio se llevó a cabo utilizando ALMA y el instrumento X-shooter del VLT de ESO, ambos ubicados en el desierto de Atacama, en Chile. La alta resolución de ALMA ayudó al equipo a distinguir claramente las dos galaxias que se fusionan, que están tan juntas que, en observaciones anteriores, parecían un solo objeto. Con X-shooter, analizaron la luz del cuásar a medida que pasaba a través de la galaxia. Esto permitió al equipo estudiar los efectos sufridos por la galaxia a causa de la radiación del cuásar en esta lucha cósmica.
Observaciones realizadas con telescopios más grandes y potentes podrían revelar más sobre colisiones como esta. Como dice Noterdaeme, un telescopio como el Extremely Large Telescope de ESO "sin duda nos permitirá avanzar en un estudio más profundo de este y otros sistemas, para comprender mejor la evolución de los cuásares y su efecto en las galaxias anfitrionas y cercanas."
Información adicional
Esta investigación se presentó en un artículo que aparece en la revista Nature titulado “Quasar radiation transforms the gas in a merging companion galaxy.” (doi: 10.1038/s41586-025-08966-4)
El equipo está compuesto por S. Balashev (Instituto Ioffe, San Petersburgo, Rusia); P. Noterdaeme (Instituto de Astrofísica de París, París, Francia [IAP] y Laboratorio Chileno-Francés de Astronomía [FCLA], Chile); N. Gupta (Centro Interuniversitario de Astronomía, Pune, India [IUCAA]); J.K. Krogager (Universidad Lyon I, Lyon, Francia y FCLA); F. Combes (Collège de France, París, Francia); S. López (Universidad de Chile [UChile]); P. Petitjean (IAP); A. Omont (IAP); R. Srianand (IUCAA) y R. Cuellar (UChile).
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Publicado en ESO/España el 21 de mayo del 2025, enlace publicación.
