Imágenes de la NASA ayudan a explicar los hábitos alimentarios de un agujero negro masivo

En imágenes del retirado Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, corrientes de polvo de miles de años luz de largo fluyen hacia el agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia de Andrómeda. Resulta que estas corrientes pueden ayudar a explicar cómo los agujeros negros, con miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, sacian sus grandes apetitos pero siguen siendo comedores “tranquilos”.

A medida que los agujeros negros supermasivos devoran gas y polvo, el material se calienta justo antes de caer, creando increíbles espectáculos de luces, a veces más brillantes que una galaxia entera llena de estrellas. Cuando el material se consume en grupos de diferentes tamaños, el brillo del agujero negro fluctúa.

Pero los agujeros negros en el centro de la Vía Láctea (la galaxia natal de la Tierra) y Andrómeda (uno de nuestros vecinos galácticos más cercanos) se encuentran entre los devoradores más silenciosos del universo. La poca luz que emiten no varía significativamente en brillo, lo que sugiere que están consumiendo un flujo pequeño pero constante de alimentos en lugar de grandes grupos. Los arroyos se acercan al agujero negro poco a poco y en espiral, similar a la forma en que el agua se arremolina por un desagüe.

Buscando la fuente de alimento de Andrómeda

Un estudio publicado en La revista astrofísica Tomó la hipótesis de que un agujero negro supermasivo silencioso se alimenta de un flujo constante de gas y la aplicó a la galaxia de Andrómeda. Utilizando modelos informáticos, los autores simularon cómo podrían comportarse con el tiempo el gas y el polvo en las proximidades del agujero negro supermasivo de Andrómeda.

La simulación demostró que podría formarse un pequeño disco de gas caliente cerca del agujero negro supermasivo y alimentarlo continuamente. El disco podría reponerse y mantenerse mediante numerosas corrientes de gas y polvo.

Sin embargo, los investigadores también encontraron que esas corrientes deben permanecer dentro de un tamaño y caudal determinados; de lo contrario, la materia caería en el agujero negro en grupos irregulares, provocando más fluctuaciones de la luz.

Cuando los autores compararon sus hallazgos con datos de Spitzer y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, encontraron espirales de polvo previamente identificadas por Spitzer que encajaban dentro de estas limitaciones. De esto, los autores concluyeron que las espirales alimentan el agujero negro supermasivo de Andrómeda.

“Este es un gran ejemplo de cómo los científicos reexaminan datos de archivo para revelar más sobre la dinámica de las galaxias comparándolos con las últimas simulaciones por computadora”, dijo Almudena Prieto, astrofísica del Instituto de Astrofísica de las Islas Canarias y del Observatorio de la Universidad de Munich, y una coautor del estudio publicado este año. “Tenemos datos de hace 20 años que nos dicen cosas que no reconocimos cuando los recopilamos por primera vez”.

Una mirada más profunda a Andrómeda

Lanzado en 2003 y gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Spitzer estudió el universo en luz infrarroja, que es invisible para los ojos humanos. Las diferentes longitudes de onda revelan diferentes características de Andrómeda, incluidas fuentes de luz más calientes, como las estrellas, y fuentes más frías, como el polvo.

Al separar estas longitudes de onda y observar únicamente el polvo, los astrónomos pueden ver el “esqueleto” de la galaxia: lugares donde el gas se ha fusionado y enfriado, formando a veces polvo, creando las condiciones para que se formen estrellas. Esta vista de Andrómeda reveló algunas sorpresas.

Por ejemplo, aunque es una galaxia espiral como la Vía Láctea, Andrómeda está dominada por un gran anillo de polvo en lugar de brazos distintos que rodean su centro. Las imágenes también revelaron un agujero secundario en una parte del anillo por donde pasó una galaxia enana.

La proximidad de Andrómeda a la Vía Láctea significa que parece más grande que otras galaxias desde la Tierra: vista a simple vista, Andrómeda tendría aproximadamente seis veces el ancho de la Luna (aproximadamente 3 grados). Incluso con un campo de visión más amplio que el del Hubble, Spitzer tuvo que tomar 11.000 instantáneas para crear esta imagen completa de Andrómeda.