El sorprendente descubrimiento de una astrofísica sobre cómo mueren las galaxias

Allison Kirkpatrick, profesora asistente de física y astronomía en la Universidad de Kansas, ha anunciado en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana un descubrimiento revolucionario que anula las suposiciones sobre la maduración de las galaxias y puede representar una fase del ciclo de vida de cada galaxia que hasta ahora no se conocía. Esto se debe a su descubrimiento de los "cuásares fríos", galaxias con una gran cantidad de gas frío que aún puede producir nuevas estrellas a pesar de tener un cuásar en el centro.

Un cuásar, o 'fuente de radio casi estelar' por sus siglas en inglés, es esencialmente un agujero negro supermasivo. El gas que cae hacia un cuásar en el centro de una galaxia forma un disco de acrecimiento que puede desprenderse de una cantidad increíble de energía electromagnética, que a menudo presenta una luminosidad cientos de veces mayor que una galaxia típica.

Normalmente, la formación de un cuásar se ha pensado durante mucho tiempo que señala el fin de la capacidad de una galaxia para producir nuevas estrellas, es como la jubilación galáctica.

"Todo el gas que se acumula en el agujero negro se calienta y emite rayos X, explica Kirkpatrick. Este gas, que comienza a acumularse y a comienza a moverse a velocidades relativistas, también tiene un campo magnético alrededor y se puede torcer. De la misma manera que obtiene las llamaradas solares, puede hacer que los chorros de material suban a través de estos campos magnéticos y ser disparados lejos del agujero negro. Estos chorros esencialmente ahogan el suministro de gas de la galaxia, lo que da lugar a la formación nuevas estrellas. Después de que una galaxia ha dejado de formar estrellas, decimos que es una galaxia muerta".

Perocon su nuevo estudio, alrededor del 10 por ciento de las galaxias que acogen a los agujeros negros súper masivos tenían un suministro de gas frío después de ingresar a esta fase, y aún eran estrellas nuevas.

"Eso en sí mismo es sorprendente. Toda esta población es un montón de objetos diferentes. Algunas de las galaxias tienen señas de fusiones muy obvias; algunas se parecen mucho a la Vía Láctea y tienen brazos espirales muy evidentes. Algunas de ellas son muy compactas. Después hay un 10 por ciento adicional que es realmente único e inesperado. Son fuentes muy compactas, azules y luminosas. Se parecen exactamente a lo que se esperaría de un agujero negro súper masivo en las etapas finales después de que se haya apagado toda la formación de estrellas en una galaxia. Esto evoluciona a una galaxia espiral pasiva, pero también hemos encontrado una gran cantidad de gas frío en estos. Esta es la población a la que llamo 'cuásares fríos'", asegura la profesora.

La astrofísica sospechaba además que estos 'cuásares fríos' representaban un breve período que todavía no había sido reconocido en las fases finales de la vida de una galaxia: en términos de una vida humana, la fase fugaz del 'cuásar frío puede ser algo similar a una "fiesta de jubilación" de la galaxia.

"Estas galaxias son raras porque se encuentran en una fase de transición; las hemos atrapado justo antes de que se detenga la formación de estrellas en la galaxia y este período de transición debería ser muy corto", explica.

Kirkpatrick identificó por primera vez los objetos de interés en un área del Sloan Digital Sky Survey, el mapa digital más detallado del universo disponible. En un área llamada 'franja 82', Kirkpatrick y sus colegas pudieron identificar visualmente los cuásares.

"Luego recorrimos esta área con el telescopio XMM Newton y lo examinamos en la radiografía -- explica--. Los rayos X son la firma clave de los agujeros negros en crecimiento. Desde allí, los examinamos con el Telescopio Espacial Herschel, un telescopio de infrarrojo lejano, que puede detectar polvo y gas en la galaxia anfitriona".

La investigadora resalta que sus hallazgos pueden dar a los científicos una nueva comprensión y detalle de cómo se produce la extinción de la formación de estrellas en las galaxias, y anula las presunciones sobre los cuásares.

"Ya sabíamos que los quásares atraviesan una fase oscurecida por el polvo --adminte Kirkpatrick--. Sabíamos que atraviesan una fase fuertemente envuelta donde el polvo rodea al agujero negro supermasivo. Llamamos a eso fase de cuásar rojo. Pero ahora, hemos encontrado este régimen de transición único que no conocíamos antes".

Ahora, Kirkpatrick espera determinar si la fase del 'cuasar frío' ocurre en una clase específica de galaxias o en todas las galaxias