El telescopio espacial James Webb (JWST) ha detectado un agujero negro supermasivo en el Universo temprano que estaba tan «hambriento» que comenzó a devorar su galaxia.
Normalmente, las galaxias se consideran «muertas» o «quiescentes» cuando dejan de formar estrellas. Los científicos han especulado que los agujeros negros supermasivos centrales pueden causar su muerte prematura al «limpiar» galaxias de gas y polvo.
El JWST registró precisamente un momento así, que fue estudiado posteriormente por científicos de Cambridge. Hablamos de la galaxia GS-10578, también conocida como galaxia «Pablo» y situada a 11.500 millones de años luz.
«Sabíamos que esta galaxia se encontraba en estado de reposo y esperábamos que existiera una conexión entre el agujero negro y el final del proceso de formación estelar», afirma Francesco D’Eugenio, miembro del equipo del Instituto Cavli de Cosmología. «Sin embargo, antes de JWST, no pudimos estudiarlo con suficiente detalle para confirmar esta conexión, y no sabíamos si este estado era temporal o permanente».
GS-10578 tiene una masa de unos 200.000 millones de veces la del Sol (extremadamente masiva para este periodo del Universo primitivo) y dio origen a la mayoría de sus estrellas hace unos 11.500-12.500 millones de años.
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Utilizando el JWST, los investigadores determinaron que el agujero negro situado en el centro de GS-10578 expulsa una enorme cantidad de gas a 2,2 millones de kilómetros por hora (1.500 veces más rápido que la velocidad máxima de un caza Lockheed Martin F-16) — suficiente para superar la atracción gravitatoria de la Galaxia Pablo.
El telescopio también encontró un nuevo componente en el viento galáctico que aún no se ha visto en otras galaxias activas (esta formación de gas es más fría y densa, por lo que emite muy poca luz para ser vista por otros telescopios).
El equipo descubrió que la masa del flujo de gas de GS-10578 era superior a la necesaria para formar la base de una nueva estrella. Esto es suficiente para demostrar que el agujero negro supermasivo de esta galaxia se está extinguiendo lentamente «».
«Hemos encontrado al culpable», dijo D’Eugenio. «El agujero negro está matando a esta galaxia y la mantiene inactiva, cortando la fuente de «el alimento» que la galaxia necesita para formar nuevas estrellas».
La observación del JWST confirmó en gran medida los modelos anteriores de evolución de las galaxias y el papel de los agujeros negros supermasivos en la detención de la formación estelar, pero también deparó algunas sorpresas. Las teorías predecían que el final de la formación estelar podría tener un efecto caótico y turbulento en las galaxias, destruyendo su forma — pero las estrellas de GS-10578 se movían de forma ordenada, lo que desmiente que el final vaya a ser siempre así.
En el futuro, el equipo planea realizar un estudio utilizando el Atacama Large Millimetre Array para ayudar a determinar si queda gas frío y denso en la Galaxia Pablo y aclarar el impacto del agujero negro supermasivo en su entorno inmediato.
«Sabíamos que los agujeros negros tienen un enorme impacto en las galaxias, y que pueden estar deteniendo la formación de estrellas, pero antes del JWST no podíamos confirmarlo directamente» concluyen los investigadores. «Esta es una prueba más de que el telescopio espacial James Webb supone un paso de gigante en nuestra capacidad para estudiar el Universo primitivo y cómo evolucionó».
La investigación del equipo se publicó en la revista Nature Astronomy.
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