Astrónomos detectan seis galaxias alrededor de un monstruoso Cuásar


Utilizando los instrumentos MUSE y FORS2 en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral, los astrónomos han detectado un grupo de seis galaxias alrededor de SDSS J1030 + 0524, un titánico quásar alimentado por un agujero negro de mil millones de masas solares. La luz de esta gran estructura cósmica ha viajado hasta nosotros desde una época en la que el Universo solo tenía 900 millones de años.

Los primeros agujeros negros del Universo, que se cree que se formaron a partir del colapso de las primeras estrellas, deben haber crecido muy rápido para alcanzar masas de mil millones de soles en los primeros 900 millones de años de vida del Universo.

Pero los astrónomos han luchado por explicar cómo podrían haber estado disponibles cantidades suficientemente grandes de "combustible de agujeros negros" para permitir que estos objetos misteriosos crecieran a tamaños tan enormes en tan poco tiempo.

La estructura recién descubierta, similar a una red alrededor de SDSS J1030 + 0524 ofrece una explicación probable: la red y las galaxias contienen en su interior suficiente gas para proporcionar el combustible que el agujero negro central necesita para convertirse rápidamente en un agujero negro supermasivo de dimensiones casi incomprensibles para la mente humana.

"Esta investigación fue impulsada principalmente por el deseo de comprender algunos de los objetos astronómicos más desafiantes: los agujeros negros supermasivos en el Universo temprano", dijo el Dr. Marco Mignoli, astrónomo del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF).

"Estos son sistemas extremos y hasta la fecha no hemos tenido una buena explicación para su existencia".

"Los filamentos de la red cósmica son como hilos de telaraña. Las galaxias se paran y crecen donde se cruzan los filamentos, y las corrientes de gas, disponibles para alimentar tanto las galaxias como el agujero negro supermasivo central, pueden fluir a lo largo de los filamentos", agregó.

"Nuestro trabajo ha colocado una pieza importante en el rompecabezas, en gran parte incompleto, que es la formación y el crecimiento tan rápido después del Big Bang de objetos tan extremos, pero relativamente abundantes", dijo el Dr. Roberto Gilli, también del INAF.


Pero, primeramente tenemos que preguntar, ¿cómo se formaron estructuras semejantes a una red tan grandes? Los astrónomos creen que los halos gigantes de misteriosa materia oscura son la clave.

Se cree que estas grandes regiones de materia invisible comenzaron a atraer grandes cantidades de gas en el Universo temprano.

Juntos, el gas y la materia oscura invisible forman estructuras en forma de red donde pueden evolucionar las galaxias y los agujeros negros.

"Nuestro hallazgo apoya la idea de que los agujeros negros más distantes y masivos se forman y crecen dentro de halos masivos de materia oscura en estructuras a gran escala, y que la ausencia de detecciones anteriores de tales estructuras probablemente se debió a limitaciones de observación", dijo el Dr. Colin Norman, astrónomo de la Universidad Johns Hopkins.

"Creemos que acabamos de ver la punta del iceberg, y que las pocas galaxias descubiertas hasta ahora alrededor de este agujero negro supermasivo son solo las más brillantes", dijo la Dra. Barbara Balmaverde, astrónoma del INAF.

Crédito de la imagen: L. Calçada / ESO.

Referencia del documento científico:
Marco Mignoli et al. 2020. Web of the giant: Spectroscopic confirmation of a large-scale structure around the z = 6.31 quasar SDSS J1030+0524. A&A 642, L1; doi: 10.1051/0004-6361/202039045

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