Explican cómo nacen las estrellas y evolucionan las estructuras cósmicas

Esta imagen creada por físicos del Laboratorio Acelerador Nacional SLAC de Stanford ilustra cómo los agujeros negros supermasivos del centro de los cúmulos de galaxias podrían calentar el gas intergaláctico, evitando que se enfríe y forme estrellas. Crédito: SLAC National Accelerator Laboratory

Trabajando con información enviada por el satélite japonés Hitomi, un equipo internacional de investigadores que incluye científicos de Stanford ha obtenido las pimeras imágenes de un agujero negro supermasivo revolviendo gas caliente en el centro de un cúmulo de galaxias, como una cucharilla que remueve la leche en el café.

Estos movimientos podrían explicar por qué los cúmulos de galaxias forman muchas menos estrellas de lo esperado, una propiedad desconcertante que afecta al modo en que evolucionan las estructuras cósmicas. Los datos, publicados hoy en Nature, fueron registrados por el satélite de rayos X durante su primer mes en el espacio a principios de este año, justo antes de girar descontroladamente y desintegrarse debido a una cadena de errores técnicos.


Los cúmulos de galaxias, que contiene entre cientos y miles de galaxias individuales unidas por la gravedad, contienen también grandes cantidades de gas. Con el paso del tiempo, el gas debería de enfriarse y agruparse para formar estrellas. Pero hay muy poca formación de estrellas en los cúmulos de galaxias y hasta ahora los científicos no estaban seguros de por qué. Norbert Werner, de KIPAC, comenta: "Ya sabíamos que los agujeros negros supermasivos, que se encuentran en los centros de todos los cúmulos de galaxias y son decenas de miles de millones de veces más masivos que el Sol, podrían jugar un papel importante en impedir que el gas se enfríe inyectando energía de algún modo. Ahora comprendemos este mecanismo mejor y vemos que existe la cantidad justa de agitación para producir calor suficiente".

Alrededor de un 15 por ciento de la masa de los cúmulos de galaxias es gas tan caliente - a decenas de millones de grados - que brilla intensamente en rayos X. Los investigadores observaron con Hitomi el cúmulo de Perseo, uno de los más masivos y brillantes del cielo. Otras misiones espaciales habían descubierto cómoburbujas gigantes de gas ionizado ultracaliente (llamado plasma) se elevan desde el agujero negro supermasivo central, catapultando corrientes de partículas a decenas de miles de años luz por el espacio. La sensibilidad del espectrómetro de rayos X suaves de Hitomi permitió obtener el primer mapa de velocidades del centro del cúmulo, que ha permitido estudiar la velocidad y turbulencia del gas.http://observatori.uv.es/