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Astrónomos descubren un Cuásar con el equivalente a 600 mil billones de soles


Menos de mil millones de años después del Big Bang, un agujero negro supermasivo comenzó a devorar todo lo que se encontraba bajo su alcance gravitacional; esto provocó una tormenta de formación de estrellas alrededor del agujero negro; así nacía una galaxia; un soplo de energía ardía en todo el Universo.

Ahora, 12.8 mil millones de años más tarde, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA capturó la luz de este evento. Pero el telescopio necesitaba ayuda para localizarlo: la deformación gravitatoria del espacio por parte de una galaxia intermedia relativamente cercana amplificó y distorsionó en gran medida la luz del cuásar, convirtiéndolo en el objeto más brillante del universo temprano.

Los cuásares son los núcleos extremadamente brillantes de las galaxias activas.

El poderoso resplandor de un cuásar es creado por un agujero negro supermasivo que está rodeado por un disco de acreción. El gas que cae hacia el agujero negro libera cantidades increíbles de energía, que se pueden observar en todas las longitudes de onda.

El brillo del cuásar recién descubierto, llamado J043947.08 + 163415.7 (J0439 para abreviar), es equivalente a unos 600 billones de soles y el agujero negro supermasivo que lo alimenta es varios cientos de millones de veces más masivo que nuestro sol.

"Eso es algo que hemos estado buscando durante mucho tiempo. No esperamos encontrar muchos cuásares más brillantes que este, en todo el Universo observable", dijo el Dr. Xiaohui Fan, un astrónomo de la Universidad de Arizona.

“Esta detección es un descubrimiento sorprendente y mayor; durante décadas pensamos que estos cuásares en el Universo temprano deberían ser muy comunes, pero este es el primero de su tipo que hemos encontrado", dijo el Dr. Fabio Pacucci, un investigador postdoctoral en la Universidad de Yale.

"Nos da una pista sobre cómo buscar 'cuásares fantasmas' - fuentes que están ahí fuera, pero que aún no se pueden detectar realmente".

A pesar del brillo del quasar, el Telescopio Espacial Hubble sólo fue capaz de detectarlo porque su apariencia fue fuertemente afectada por una poderosa lente gravitacional.

Una galaxia tenue está ubicada justo entre el cuásar J0439 y la Tierra, doblando la luz emitida por el cuásar y haciéndolo aparecer tres veces más grande y 50 veces más brillante de lo que sería sin el efecto de lentes gravitacionales.

Los datos del Hubble muestran, no solo que el agujero negro supermasivo está acumulando materia a un ritmo extremadamente alto, sino también que el cuásar puede producir hasta 10,000 estrellas por año.

"Claramente, este agujero negro no solo está acumulando gases, sino que tiene una gran cantidad de formación de estrellas a su alrededor", dijo el Dr. Jinyi Yang, astrónomo de la Universidad de Arizona.

Sin embargo, los astrónomos son prudentes y advierten que debido al aumento de tamaño que producen los efectos de las lentes gravitacionales, la velocidad real de formación de estrellas podría ser mucho más baja de lo que sugiere el brillo observado.

"Sus propiedades y su distancia lo convierten en el principal candidato para investigar la evolución de los cuásares distantes y el papel que tuvieron los agujeros negros supermasivos en sus centros en la formación de estrellas", agregó el Dr. Fabian Walter, del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania.

Los cuásares similares a J0439 existieron durante el período de reionización del Universo joven, cuando la radiación de galaxias y cuásares jóvenes recalentaron el hidrógeno que se había enfriado solo 400,000 años después del Big Bang; el universo pasó de ser neutral a ser una vez más un plasma ionizado.

Sin embargo, todavía no se sabe con certeza qué objetos proporcionaron los fotones reionizados. Objetos energéticos como el cuásar J0439 podrían ayudar a resolver este misterio.

Referencia del documento científico:
Xiaohui Fan, Feige Wang, et al. 2019. El descubrimiento de un cuásar con lente gravitacional en z = 6.51. The Astrophysical Journal Letters, volumen 870, número 2; DOI: 10.3847 / 2041-8213 / aaeffe

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