Choques de galaxias, agujeros negros y otros misterios

Muchas galaxias tienen en su centro lo que se llama un n¨²cleo activo, un voraz agujero negro que se traga ingentes cantidades de materia. Justo en la frontera de desaparecer para siempre, cuando el agujero la devora, esa materia emite una colosal radiaci¨®n que hace que el centro gal¨¢ctico sea especialmente brillante. Pero, como no todos los centros gal¨¢cticos son tan violentos, aunque tengan agujero negro, los cient¨ªficos se hab¨ªan planteado hace tiempo qu¨¦ mecanismo excitar¨ªa los n¨²cleos activos, concluyendo que ser¨ªan los choques y fusiones entre galaxias los culpables.

Las teor¨ªas hay que contrastarlas con observaciones y experimentos, y eso es lo que han hecho unos astr¨®nomos de Alemania. Han utilizado las im¨¢genes del telescopio Hubble y una original prueba de observaci¨®n casi detectivesca con astr¨®nomos de ocho instituciones para discernir si hay choque gal¨¢ctico o no en los casos de n¨²cleos activos. La respuesta es que no y, con ella, Mauricio Cisternas y sus colegas abren de nuevo el turno de los misterios y las hip¨®tesis para explicar la actividad desenfrenada de los n¨²cleos activos. Pueden ser choques de nubes moleculares los que desestabilizan las galaxias con n¨²cleo activo, o perturbaciones de otras galaxias que pasan casi rozando.....

Lo primero en una investigaci¨®n as¨ª es definir el territorio del experimento. Cisternas (Instituto Max Planck de Astronom¨ªa, en Alemania) y sus colaboradores han elegido la poblaci¨®n de galaxias del cat¨¢logo Cosmos, que abarca una zona del cielo de unas diez veces el tama?o aparente de la Luna, en la constelaci¨®n del Sextante. El Hubble y otros telescopios de diferentes longitudes de onda han captado objetos de ese fragmento celeste, incluidos varios cientos de miles de galaxias lejanas de todo tipo. Entre ellas los astr¨®nomos han seleccionado 140 con n¨²cleo activo, es decir con un voraz agujero negro en su centro, y lo han podido hacer gracias a otro telescopio espacial, el XMM-Newton, de la Agencia Europea del Espacio (ESA), que ve el universo en rayos X.. La idea b¨¢sica de este proceso de identificaci¨®n es muy simple: se mira el cielo en rayos X para distinguir las potentes fuentes de esta radiaci¨®n que son los n¨²cleos gal¨¢cticos activos y luego se va al cat¨¢logo del Hubble para ver los mismos objetos en luz visible y con mucho detalle.

Adem¨¢s de las 140 galaxias con n¨²cleo activo, Ciesternas y sus colegas han seleccionado otras nueve normales por cada una de ellas, y todas a una distancia similar (para que est¨¦n en la misma fase evolutiva y sean comparables). En total han estudiado 1.400 galaxias y ha habido que analizarlas con detalle para identificar en cada una posibles rastros de colisi¨®n y fusi¨®n. Pero esta es una labor que no pueden hacer todav¨ªa los ordenadores con fiabilidad, porque se trata de diferenciar rasgos de distorsi¨®n de galaxias, incluso retorcidas , en comparaci¨®n con las formas regulares de las que han tenido una evoluci¨®n m¨¢s tranquila.

Para saber si una galaxia est¨¢ distorsionada o no, lo mejor es el ojo de un experto bien entrenado, y los astr¨®nomos del Max Planck han pedido ayuda a colegas suyos de ocho instituciones diferentes para revisando foto por foto y determinar en cada galaxias si ha sufrido o no una colisi¨®n y la consiguiente distorsi¨®n. Para no condicionar las respuestas, Cisternas y su grupo han eliminado de las im¨¢genes los n¨²cleos, de manera que los activos no dan pistas.

El resultado de este trabajo colectivo es claro: ninguno de los expertos ha encontrado correlaciones significativas entre galaxias con n¨²cleos activos, es decir, agujeros negros especialmente voraces en su centro, y secuelas de choques o fusiones, seg¨²n explica la ESA en un comunicado. As¨ª que la colisi¨®n no debe ser el mecanismo determinante que dispara el apetito del agujero negro central. En el art¨ªculo cient¨ªfico, que Cisternas y sus colaboradores publican en la revista Astrophysical Journal el pr¨®ximo lunes, especifican que al menos el 75% de los n¨²cleos gal¨¢cticos activos -y a posiblemente todos-, en los ¨²ltimos ocho millones de a?os, precisan otra explicaci¨®n. Tal vez se trate de inestabilidades de estructuras de la galaxia, como las barras de algunas de las que tienen forma espiral, o colisiones de gigantescas nubes moleculares de la misma galaxia, o incluso el efecto gravitatorio provocado por otra que ha pasado cerca, aunque no haya habido colisi¨®n.

Los cient¨ªficos advierten que no pueden descartar completamente el choque gal¨¢ctico como motor de la voracidad de esos agujeros negros en todos los casos, porque a lo mejor esas colisiones y fusiones s¨ª tienen que ver en galaxias m¨¢s j¨®venes, es decir, m¨¢s distantes de la Tierra. Quieren estudiarlo y para ello cuentan no s¨®lo con las observaciones de los telescopios ahora en funcionamiento, sino tambi¨¦n con la informaci¨®n que lograr¨¢ el futuro sustituto del Hubble, el James Web, que estar¨¢ especializado en ver objetos celestes muy lejanos con sus c¨¢maras y detectores infrarrojos.