Descubren la existencia de «tsunamis cósmicos» capaces de arrasar galaxias enteras

El inquietante hallazgo se ha publicado en una serie de seis artículos diferentes en The Astrophysical Journal .

Los cuásares son objetos celestes extremadamente distantes que emiten cantidades excepcionalmente altas de energía. Se trata de galaxias muy activas que contienen agujeros negros supermasivos que se están alimentando de grandes cantidades de materia, lo que les hace brillar hasta mil veces más que las galaxias a las que pertenecen.

A medida que esos agujeros negros devoran todo lo que se pone a su alcance, se van rodeando de gas muy caliente y que emite una intensa radiación, lo que da lugar al cuásar. Los vientos creados por la presión de radiación impulsan ese material lejos de los centros galácticos, en forma de grandes chorros que surgen de sus polos y que aceleran a velocidades relativistas , esto es, fracciones significativas de la de la luz.

«Ningún otro fenómeno lleva más energía mecánica -explica Nahum Arav , investigador principal de los trabajos-. Durante su vida útil de cerca de diez millones de años , estos chorros producen un millón de veces más energía que una explosión de rayos gamma. Esos vientos impulsan cientos de masas solares de material cada año. Y la cantidad de energía mecánica que transportan es hasta varios cientos de veces mayor que la luminosidad que genera toda la Vía Láctea».

Impulsados por los vientos del cuásar, esos enormes chorros de materia barren con violencia todo el disco galáctico , llevándose los materiales que de otro modo habrían servido para formar nuevas estrellas. De esta forma, las galaxias que sufren estos tsunamis dejan de formar nuevos soles. Los científicos, además, han descubierto que la radiación es capaz de empujar el gas y el polvo a distancias mucho mayores de lo que se pensaba, afectando a las desdichadas galaxias en su totalidad.

A medida que estos tsunamis cósmicos colisionan con el disperso material interestelar, la temperatura de sus frentes de choque aumenta hasta alcanzar varios miles de millones de grados, brillando en su mayor parte en el rango de los rayos X pero también, aunque en menor medida, a lo largo de todo el espectro de luz. Cualquiera que tuviera la oportunidad de presenciar uno de estos eventos se encontraría con una brillante exhibición celestial. En palabras de Arav, «primero obtendría mucha radiación en rayos X y rayos gamma, y después en la luz visible e infrarroja. Sería un gran espectáculo de luces, como de árboles de Navidad por toda la galaxia».

Las simulaciones sobre la evolución de las galaxias sugieren que esos enormes flujos de salida pueden explicar algunos fenómenos cosmológicos importantes, como por ejemplo la razón por la que los astrónomos observan tan pocas galaxias grandes en el Universo y por qué existe una relación directa entre la masa de una galaxia y la masa de su agujero negro central. El estudio muestra que estos potentes flujos emitidos por los cuásares deberían prevalecer en el Universo primitivo.

Tanto las teorías como las observaciones han dejado claro, desde hace décadas, que existe algún tipo de proceso físico que impide la formación de estrellas en galaxias muy masivas, pero la naturaleza de ese proceso ha sido siempre un misterio. «Colocar esos flujos de cuásar en nuestras simulaciones -dice por su parte Jeremiah P. Ostriker, coautor de la investigación- resuelve estos problemas de nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias».

Para llegar a estas conclusiones, los astrónomos estudiaron 13 diferentes emisiones de cuásar, y observaron con sus propios ojos la vertiginosa velocidad del gas acelerado por el viento. Para ello, se fijaron en las huellas espectrales de la luz del gas incandescente.

Además de medir los cuásares más energéticos jamás observados, el equipo de investigadores descubrió también una clase de emisión de salida que es capaz de acelerar más que cualquier otra. Aumentó de 70 a 74 millones de km por hora en un periodo inferior a tres años. Y su aceleración seguirá aumentando en el futuro.

Afortunadamente, ni en nuestra Vía Láctea ni en ninguna de las galaxias que nos rodean hay cuásares. Al parecer, estos objetos solo se forman en las condiciones que imperaban en los primeros tiempos del Universo, hace miles de millones de años. Hasta ahora, el cuásar más cercano a la Tierra se encuentra en la galaxia Markarian 231 , que se encuentra a una distancia de 600 millones de años luz de nosotros.