Una fusión pequeña sube la marcha de un agujero negro supermasivo

La imagen profunda de Messier 77 tomada con la cámara Hyper Suprime Cam (HSC) montada en el telescopio Subaru. Crédito: NAOJ/SDSS/David Hogg/Michael Blanton. Procesamiento de la imagen: Ichi Tanaka.

La galaxia Messier 77 (M77) es famosa por su núcleo supermasivo que emite una enorme energía en todo el espectro electromagnético, desde rayos X a longitudes de onda de radio. Pero, a pesar de su núcleo altamente activo, la galaxia tiene el aspecto de una espiral normal tranquila cualquiera. No hay señales visuales de lo que hace que su región central emita tanta radiación. Durante mucho tiempo ha sido un misterio el por qué solo el centro de M77 es tan activo. Los astrónomos sospechan de un episodio antiguo en el que un agujero negro se habría hundido, chocando contra el núcleo y activándolo aún más.


Para comprobar estas ideas acerca de por qué la región central de M77 emite cantidades enormes de radiación, un equipo de investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y la Universidad Abierta de Japón utilizaron el telescopio Subaru para estudiar M77. La imagen con una profundidad sin precedente de la galaxia revela pruebas de una fusión menor escondida que se produjo hace miles de millones de años. El descubrimiento aporta una prueba crucial del origen en una fusión menor de los núcleos galácticos activos.

Los astrónomos piensan que el origen de la potente actividad de este tipo de galaxias, conocidas como galaxias Seyfert, es la energía gravitatoria liberada por la materia supercaliente que se precipita al interior del agujero negro supermasivo que reside en el centro de la galaxia. Pero es necesario que se vierta una cantidad enorme de gas para producir estas energías tan grandes. El gas del disco galáctico se desplazará cada vez más rápido a mediad que se precipita describiendo una espiral hacia el agujero negro. Pero en un momento dado, la fuerza centrífuga se equilibra con la atracción gravitatoria del agujero negro e impide que el gas caiga al centro. La cuestión es entonces, ¿cómo se puede eliminar momento angular del gas que gira alrededor de un núcleo galáctico activo?

En 1999, el profesor Yoshiaki Taniguchi (Universidad Abierta de Japón) señaló que un evento en el pasado, una fusión “menor” en la que la galaxia se hubiera tragado una galaxia satélite (una galaxia de poca masa en órbita a su alrededor) sería la clave para activar el núcleo Seyfert. Ahora las observaciones de M77 muestran pruebas de esta fusión. Existe una débil estructura de un brazo fuera del disco. La parte opuesta del disco tiene una estructura ondulada claramente diferente del patrón espiral. Estas estructuras encajan con el resultado de simulaciones realizadas por otros investigadores de un evento de fusión con una galaxia pequeña.https://observatori.uv.es