La organización del Observatorio Europeo Austral (ESO) acaba de anunciar la detección de una colisión singular, en lo que los científicos responsables del hallazgo han denominado como una justa cósmica.
Se trata de dos galaxias que vemos ahora como eran hace más de 11.000 millones de años, cuando se hallaban inmersas en un proceso de fusión en el que una de ellas provocaba grandes perturbaciones en la otra como consecuencia de la actividad de un agujero negro supermasivo que emitía chorros de materia y de radiación. En el símil utilizado por los autores del descubrimiento, parece como si uno de los combatientes cargase contra el otro armado con una potente lanza.
Si bien las fusiones entre galaxias son un fenómeno frecuente, no lo es tanto observar uno de estos encuentros en el que esté implicado un cuásar, un término que se utiliza en astronomía para referirse a una galaxia antigua en las que, en su interior, habita un enorme agujero negro activo, es decir, que está devorando materia a gran velocidad.
Los cuásares
En el año 1963 se detectó un sorprendente objeto, bautizado con el nombre de 3C 273, que inicialmente se parecía a una estrella. Pero el análisis de su luz desveló una naturaleza muy diferente: se trataba, ni más ni menos, que del núcleo brillante de una galaxia muy lejana, que los telescopios podían percibir gracias a la energía que generaba un gran agujero negro en el proceso de engullir gas. Pronto se detectaron muchos más objetos similares, y colectivamente se les denominó cuásares, un término que proviene de su apariencia “cuasi estelar”.
Ilustración de un cuásar, una galaxia lejana que emite una gran cantidad de energía por la acción de un agujero negro supermasivo en su interior
Una de las características de los cuásares es la gran distancia a la que se hallan de la Tierra, un factor que, en astronomía, equivale a decir que los observamos tal como eran en un pasado muy remoto. El hecho que les captemos desde tan lejos es un testimonio de su enorme luminosidad, una propiedad que sitúa estos objetos entre los más energéticos del cosmos.
¡Fusiones cósmicas!
El descubrimiento realizado por el ESO muestra el proceso de colisión entre un cuásar y otra galaxia, hace más de 11.000 millones de años, es decir, cuando el universo tenía apenas un 18% de la edad actual.
Ambos objetos cargan, uno contra otro y atraídos por su mutua gravedad, a una velocidad de 500 kilómetros por segundo. Este impulso es tan elevado que hace que las dos galaxias vuelvan a separarse una vez completado un paso cercano, en un ciclo oscilante entre encuentros y alejamientos cada vez más estrechos que conducirán, finalmente, a una fusión completa.
Representación de la fusión que tendrá lugar en un futuro muy lejano entre la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda
En el universo, este tipo de colisiones entre galaxias es común. Sin ir más lejos, hoy sabemos que nuestra galaxia, la Vía Láctea, ha incorporado en su estructura a diversas galaxias menores a lo largo de su existencia. De la misma forma, la Vía Láctea se encuentra en trayectoria de choque con la vecina gran galaxia de Andrómeda, un acontecimiento que tendrá lugar dentro de unos 5.000 millones de años.
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Una justa desigual
Sin embargo, el choque recién detectado por el ESO presenta una característica que lo hace diferente de las fusiones galácticas descubiertas hasta el momento, ya que involucra a un cuásar.
Tal como explica Sergei Balashev, investigador del Instituto Ioffe en San Petersburgo (Rusia) y uno de los autores del estudio, se trata de la primera vez que se puede observar “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”.
Esta es la imagen, capturada por las antenas del complejo ALMA, que muestra los objetos implicados en la fusión: un cuásar (a la derecha) y una galaxia ordinaria
En efecto, los astrónomos han podido detectar las perturbaciones que crea, en su rival, la potente energía que emite el agujero negro supermasivo del cuásar mientras devora materia a gran ritmo.
En concreto, la radiación generada por el cuásar disipa el gas que se concentra en las nebulosas de la galaxia contrincante y que actúan como maternidades en las que se forman nuevas estrellas. Figuradamente, se trata de una lucha desigual en la que uno de los combatientes utiliza su agujero negro activo como arma para detener, antes que se alcance la fusión definitiva, la creación de astros en el otro contendiente.
Un monstruo que se retroalimenta
Otra de las consecuencias de la fusión detectada, es que la interacción gravitatoria entre las dos galaxias moviliza, muy probablemente, enormes cantidades de gas que se desplazan hacia el interior del cuásar y que nutren continuamente el agujero negro que se halla en su centro.
Por tanto, se trata de un proceso que se retroalimenta y que no sólo facilita que el cuásar pueda sostener su actividad, sino que también potencia los efectos destructivos que ejerce en la galaxia cercana.
Detección compleja
El hallazgo ha sido posible gracias a la gran resolución combinada entre las radioantenas del observatorio ALMA y el instrumento X-shooter que se encuentra instalado en el complejo del Telescopio Muy Grande (centros, ambos, ubicados en el desierto de Atacama en Chile).
X-shooter puede descomponer la luz de un objeto en diferentes longitudes de onda, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano, para identificar las huellas que provocan los procesos astrofísicos que tienen lugar en los objetos celestes.
A pesar que en esta toma las galaxias en proceso de fusión aparecen como un diminuto punto en el centro, la sensibilidad de los telescopios empleados en el estudio ha permitido desvelar su naturaleza
Conjuntamente, los equipos utilizados han conseguido desdoblar lo que, en observaciones anteriores, aparecía como un simple punto, desvelando, así, la presencia de las dos galaxias y la colisión en la que se hallan sumidas.