La ca¨®tica alimentaci¨®n de los monstruos que ordenan el universo

Los agujeros tienen fama de monstruos c¨®smicos, de gigantescos sumideros que devoran todo lo que queda a su alcance. Y no es del todo inmerecida. Sin embargo, en su capacidad de destrucci¨®n se encuentra tambi¨¦n su poder creador. Los astr¨®nomos creen que la mayor¨ªa de las galaxias albergan en su centro a una de estas bestias y que su fuerza gravitatoria, capaz de retorcer el tejido de espacio tiempo que conforma el universo, dirige la formaci¨®n de las galaxias y alimenta la formaci¨®n de nuevos sistemas estelares. Por eso interesan tanto estos objetos donde se ponen a prueba las leyes f¨ªsicas que rigen en el resto del cosmos.

Esta semana, un equipo de investigadores ha explicado c¨®mo utiliz¨® la red de telescopios ALMA, en Chile, para estudiar la forma de alimentarse de los agujeros negros. En un art¨ªculo publicado en la revista Nature esta semana, muestran la primera evidencia directa de un proceso que puede describirse como una especie de lluvia c¨®smica. El fen¨®meno comenzar¨ªa con la condensaci¨®n de nubes fr¨ªas y densas de gas a partir del gas intergal¨¢ctico caliente que despu¨¦s caer¨ªan hacia el centro de la galaxia para ser devoradas por un agujero negro supermasivo, con una masa 300 millones de veces la del Sol.

Las nubes de gas fr¨ªo ca¨ªan a un mill¨®n de kil¨®metros por hora hacia el agujero

Esta forma de alimentaci¨®n, necesaria para que el agujero negro mantenga su actividad, es m¨¢s ca¨®tica de lo que se hab¨ªa planteado previamente. En el modelo m¨¢s ordenado, el agujero se alimentar¨ªa lenta y constantemente de la nube de gas caliente ionizado del halo que rodea la galaxia.

El grupo de cient¨ªficos, liderado por investigadores de la Universidad de Yale, utiliz¨® las 66 antenas de ALMA para observar un c¨²mulo muy brillante de unas 50 galaxias bautizado como Abell 2597. En su centro, se encuentra una galaxia el¨ªptica de gran tama?o que alberga al agujero negro y a su alrededor una nube de gas caliente ionizado. Los astr¨®nomos vieron que en el centro de la galaxia se hab¨ªan acumulado tres bolsas de gas fr¨ªo que se dirig¨ªan hacia el agujero negro a un mill¨®n de kil¨®metros por hora. Estas tres acumulaciones de gas conten¨ªan tanta masa como un mill¨®n de soles.

Megan Urry, profesora de f¨ªsica y astronom¨ªa en Yale, reconoce que no saben ¡°si finalmente toda o solo una parte de esta comida de gas fr¨ªo caer¨¢ en el agujero negro, pero los datos de ALMA destacan la importancia de este tipo de acumulaci¨®n fr¨ªa¡±. En cualquier caso, consideran que es un paso interesante para conocer c¨®mo funcionan los n¨²cleos de las galaxias.

Este tipo de fen¨®menos sucede cuando las galaxias se encuentran a¨²n en una fase activa. En la V¨ªa L¨¢ctea, su agujero negro, Sagitario A, ya no cuenta con una nube de gas suficientemente densa a su alrededor y se encuentra en estado durmiente. Eso condiciona tambi¨¦n la actividad en el resto de la galaxia.

Todas las galaxias cuentan en su interior con un agujero negro gigantesco

Jorge Casares, investigador del Instituto Astrof¨ªsico de Canarias (IAC) y profesor visitante de la Universidad de Oxford, apunta que aunque ¡°antes hab¨ªa modelos alternativos¡±, ahora se considera necesario que cada galaxia tenga en su interior un agujero negro supermasivo que las impulse. ¡°Una galaxia tiene unos 100.000 millones de estrellas y necesita en su centro un pozo de potencial gravitatorio enorme¡±, afirma.

Entre los muchos misterios que a¨²n rodean a estos monstruos c¨®smicos se encuentra el proceso por el que adquirieron su tama?o y su posici¨®n como motores gal¨¢cticos. Casares ofrece una posible explicaci¨®n: ¡°Los agujeros negros que vemos en los n¨²cleos de galaxias se formaron, probablemente, con la suma de agujeros negros de masa intermedia, y estos agujeros se pudieron formar al principio del universo. Es un proceso de evoluci¨®n que ha ido tendiendo a la concentraci¨®n de agujeros negros y a su fusi¨®n¡±. ¡°Se tiende a pensar que las primeras generaciones de estrellas que se formaron en el universo eran muy masivas e implosionaron en agujeros negros y c¨²mulos que despu¨¦s se unir¨ªan para formar los n¨²cleos de las galaxias actuales¡±, concluye.

El trabajo que se publica en Nature da un paso m¨¢s para entender el comportamiento de aquellos agujeros que ya predijo Einstein en su teor¨ªa de la Relatividad General, pero que eran tan extra?os que hasta ¨¦l dud¨® de su existencia en la realidad.