Poco después del Big Bang, detectaron un agujero negro supermasivo rodeado por seis galaxias.



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agujeros negros supermasivos, Las regiones espaciales con mil millones de masas solares surgieron por primera vez del colapso de las primeras estrellas menos de mil millones de años después del Big Bang. Hasta ahora, los astrónomos han tenido dificultades para explicar cómo estos gigantes pudieron crecer tanto en tan poco tiempo, pero una nueva investigación puede arrojar luz sobre el tema.

Investigadores italianos, con la ayuda del Very Large Telescope (VLT) del European Southern Observatory (ESO), ubicado en el desierto de Atacama (Chile), descubrieron seis galaxias alrededor de un agujero negro supermasivo tan solo 900 años después del comienzo del universo. Fue la primera vez que observaron un grupo tan grande en el cosmos tan temprano. El hallazgo apoya la teoría de que los agujeros negros pueden convertirse rápidamente en estructuras gigantes en forma de telaraña que contienen grandes cantidades de gas para alimentarlos.

Esta investigación se debió principalmente al deseo de comprender uno de los objetos astronómicos más difíciles: los agujeros negros supermasivos en el Universo temprano. Son sistemas extremos, y hasta ahora no hemos encontrado una forma convincente de explicar su existencia », dice Marco Mignoli, astrónomo del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) en Bolonia, Italia, y autor principal del nuevo estudio publicado este miércoles. «Astronomía y letras astrofísicas».

300 veces el tamaño de la Vía Láctea

Las nuevas observaciones revelaron la existencia de varias galaxias alrededor de un agujero negro supermasivo en una red de gas cósmico con un tamaño de más de 300 veces la Vía Láctea. «Los hilos de esta red cósmica son como hilos de una telaraña», explica Mignoli-; Las galaxias permanecen y crecen en la intersección de filamentos, y las corrientes de gas pueden fluir a través de los filamentos para alimentar tanto a las galaxias como al agujero negro supermasivo central. ‘

La luz de esta enorme estructura similar a una red, un agujero negro con miles de millones de masas solares, nos ha llegado desde una época en la que el universo tenía solo 900 millones de años. “Nuestro trabajo ha colocado una pieza importante en el rompecabezas en gran parte incompleto de la formación y el rápido crecimiento de objetos tan extremos pero relativamente abundantes después del Big Bang”, dice el coautor Roberto Gilli, también astrónomo del INAF.

Esta red y las galaxias dentro de ella contienen suficiente gas para proporcionar el combustible que el agujero negro central necesita para convertirse rápidamente en un gigante supermasivo. Entonces, ¿cómo se formaron estructuras tan grandes antes? Los astrónomos apoyan la idea de que la clave está en halos gigantes de misteriosa materia oscura. Se cree que estas grandes regiones de materia invisible extraen cantidades masivas de gas en el universo temprano; El gas y la materia oscura invisible juntos forman estas estructuras en forma de malla donde se pueden desarrollar galaxias y agujeros negros.

“Nuestro hallazgo apoya la idea de que los agujeros negros más grandes y distantes se forman y crecen dentro de grandes halos de materia oscura”, dice Colin Norman, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (EE. UU.) Y también coautor del estudio. Es probable que las estructuras a gran escala y el fracaso previo para detectar tales estructuras se deban a limitaciones de observación. ‘

Las galaxias detectadas son algunas de las galaxias más débiles que los telescopios actuales pueden observar. El descubrimiento requirió varias horas de observaciones utilizando los telescopios ópticos más grandes disponibles, incluido el VLT de ESO. El equipo verificó la conexión entre el agujero negro con cuatro de las seis galaxias utilizando instrumentos MUSE y FORS2 conectados al VLT. «Creemos que acabamos de ver la parte superior del iceberg y que las pocas galaxias jamás descubiertas alrededor de este agujero negro supermasivo son sólo las más brillantes», dice la coautora Barbara Balmaverde, astrónoma del INAF en Turín (Italia).

Usando herramientas poderosas, el telescopio ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, actualmente en construcción en Chile, podrá observar una gran cantidad de galaxias mucho más débiles alrededor de grandes agujeros negros en el universo temprano, aumentando así el conocimiento sobre estos objetos.

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