Los astrónomos desconcertados por el descubrimiento de un raro cuarteto de cuásares

Imagen de la región del espacio ocupada por el raro cuarteto de cuásares. Los cuatro cuásares están marcados por las flechas. Los cuásares se encuentran en el interior de una nebulosa gigante de gas frío y denso visible en la imagen como una neblina azul. La nebulosa tiene una extensión de un millón de años-luz de tamaño y estos objetos están tan lejos que su luz ha tardado casi 10 mil millones de años en alcanzar los telescopios de la Tierra. Esta imagen en falso color está basada en observaciones con el telescopio Keck de 10 m en la cima del Maunakea en Hawái. Crédito: Arrigoni-Battaia & Hennawi / MPIA.

Empleando el observatorio W.M. Keck en Hawái, un grupo de astrónomos dirigido por Joseph Hennawi del Instituto Max Planck de Astronomía, ha descubierto el primer cuásar cuádruple: cuatro raros agujeros negros activos situados cerca unos de otros. El cuarteto reside en una de las estructuras más masivas descubiertas en el Universo lejano y está rodeado por una nebulosa gigante de frío gas denso. O bien el descubrimiento es una coincidencia de una en diez millones, o los cosmólogos necesitan replantearse sus modelos de evolución de cuásares y de la formación de la estructuras cósmicas más masivas.

Los cuásares constituyen una breve fase en la evolución de las galaxias, alimentados por la caída de materia sobre un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. Durante esta fase se convierten en los objetos más luminosos del Universo, brillando cientos de veces más que sus galaxias nodriza, que pueden ellas mismas contener cientos de miles de millones de estrellas. Pero estos episodios hiperluminosos duran sólo una fracción diminuta del periodo de vida de una galaxia, razón por la cual los astrónomos han de ser muy afortunados para pillarlos. Como resultado de ello, los cuásares son muy raros en el cielo y se encuentran normalmente separados por cientos de millones de años-luz unos de otros. Los investigadores estiman que las posibilidades de encontrar un cuásar cuádruple es de una en diez millones. ¿Cómo es que tuvieron tanta suerte?


Encontramos pistas en las propiedades peculiares del ambiente del cuarteto. Los cuatro cuásares se encuentran rodeados por una rara nebulosa gigante de gas denso, frío. La nebulosa emite luz porque es irradiada por el intenso resplandor de los cuásares. Además tanto el cuarteto como la nebulosa residen en una rara esquina del Universo que contiene una cantidad de materia oscura sorprendentemente grande. "Hay varios cientos de veces más galaxias en esta región de lo que esperarías ver a estas distancias", explica J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California Santa Cruz.

Los investigadores especulan que algún proceso físico debe de hacer que la actividad de los cuásares sea mucho más frecuente en ambientes específicos. Una posibilidad son las colisiones o fusiones de galaxias ya que estas violentas interacciones canalizan de forma eficiente gas hacia el agujero negro central. Tales encuentros es mucho más probable que se produzcan en un protocúmulo denso lleno de galaxias. Por otro lado, dado lo que sabemos actualmente acerca de cómo se forman las estructuras masivas en el Universo, la presencia de una nebulosa gigante en un protocúmulo es completamente inesperada.http://observatori.uv.es/