Agujeros negros supermasivos descubiertos dentro de galaxias moribundas en el universo primitivo

(Noticias de NanwerkUn equipo internacional de astrónomos ha utilizado una base de datos que combina las observaciones de los mejores telescopios del mundo para descubrir la señal de los agujeros negros activos supermasivos de las galaxias moribundas en el universo primitivo.Diario astrofísicoY COSMOS2020: actividad omnipresente de núcleos galácticos activos para galaxias inactivas masivas en 0). La región de sondeo de COSMOS está rodeada de imágenes de galaxias utilizadas en este estudio. La formación de estrellas en estas galaxias se detuvo hace unos 10 mil millones de años. (Imágenes compuestas en falso color que recopilan datos del telescopio Subaru y Vista) (Imagen: NAOJ)

La galaxia de la Vía Láctea donde vivimos incluye estrellas de diferentes edades, incluidas estrellas que aún se están formando. Pero en algunas otras galaxias, conocidas como galaxias elípticas, todas las estrellas son viejas y tienen aproximadamente la misma edad. Esto indica que al principio de su historia, las galaxias elípticas tuvieron un período de profusa formación estelar que terminó abruptamente. No se comprende bien por qué esta formación estelar se detuvo en algunas galaxias pero no en otras. Una posibilidad es que el agujero negro supermasivo rompa el gas en algunas galaxias, creando un entorno inadecuado para la formación de estrellas.

Para probar esta teoría, los astrónomos observan galaxias distantes. Debido a la velocidad limitada de la luz, la luz tarda en viajar a través del vacío del espacio. La luz que vemos de un objeto a 10 mil millones de años luz de distancia tendría que viajar 10 mil millones de años para llegar a la Tierra. Por lo tanto, la luz que vemos hoy nos muestra cómo se veía la galaxia cuando la luz la dejó hace 10 mil millones de años. Así que mirar galaxias distantes es como mirar atrás en el tiempo. Pero la distancia superpuesta también significa que las galaxias distantes parecen más débiles, lo que dificulta el estudio.

Para sortear estas dificultades, un equipo internacional dirigido por Kei Ito en SOKENDAI en Japón utilizó el Cosmic Evolution Survey (COSMOS) para muestrear galaxias a 9.500-12.500 millones de años luz de distancia. COSMOS combina datos de telescopios líderes en el mundo, incluido el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el telescopio Subaru. COSMOS incluye datos de ondas de radio, luz infrarroja, luz visible y datos de rayos X.

Por primera vez, el equipo utilizó datos ópticos e infrarrojos para identificar dos grupos de galaxias: aquellas con formación estelar en curso y aquellas en las que se ha detenido la formación estelar. La relación señal-ruido en los datos de rayos X y ondas de radio era demasiado débil para identificar galaxias individuales. Entonces, el equipo combinó datos de diferentes galaxias para producir imágenes de mayor relación señal-ruido de galaxias «promedio».

En las imágenes intermedias, el equipo confirmó tanto las emisiones de rayos X como las de radio de galaxias sin formación de estrellas. Esta es la primera vez que se detecta una emisión de este tipo para galaxias distantes a más de 10 mil millones de años luz de distancia.

Además, los resultados muestran que los rayos X y las emisiones de radio son demasiado potentes para ser explicados solo por las estrellas de la galaxia, lo que indica la presencia de un agujero negro supermasivo activo. Esta señal de actividad de agujeros negros es más débil para las galaxias donde la formación de estrellas está en curso.

Estos resultados muestran que el final abrupto de la formación de estrellas en el universo primitivo está asociado con una mayor actividad de los agujeros negros supermasivos. Se necesita más investigación para determinar los detalles de la relación.