Datos del observatorio de rayos X XMM-Newton de la ESA revelan cómo los agujeros negros supermasivos dan forma a sus galaxias anfitrionas con vientos poderosos que barren la materia interestelar.
En un nuevo estudio, los científicos analizaron ocho años de observaciones XMM-Newton del agujero negro en el centro de una galaxia activa conocida como PG 1114 + 445, que muestra cómo los vientos ultrarrápidos --las salidas de gas emitidas desde el disco de acreción muy cerca del negro agujero-- interactúan con la materia interestelar en las partes centrales de la galaxia. Estas salidas se han detectado antes, pero el nuevo estudio identifica claramente, por primera vez, tres fases de su interacción con la galaxia anfitriona.
"Estos vientos podrían explicar algunas correlaciones sorprendentes que los científicos han conocido durante años pero no pudieron explicar", dijo el autor principal, Roberto Serafinelli, del Instituto Nacional de Astrofísica en Milán.
"Por ejemplo, vemos una correlación entre las masas de los agujeros negros supermasivos y la dispersión de la velocidad de las estrellas en las partes internas de sus galaxias anfitrionas. Pero no hay forma de que esto pueda deberse al efecto gravitatorio del agujero negro. Nuestro estudio por primera vez muestra cómo estos vientos de agujero negro impactan la galaxia en una escala más grande, posiblemente proporcionando el eslabón perdido".
Los astrónomos han detectado previamente dos tipos de salidas en los espectros de rayos X emitidos por los núcleos galácticos activos, las regiones centrales densas de galaxias que se sabe que contienen agujeros negros supermasivos. Las llamadas UFO (ultra-fast outflows) hechas de gas altamente ionizado, viajan a velocidades de hasta un 40 por ciento de la velocidad de la luz y son observables cerca del agujero negro central.
Las salidas más lentas, conocidas como absorbentes de calor, viajan a velocidades mucho más bajas de cientos de km/s y tienen características físicas similares, como la densidad de partículas y la ionización, hacia la materia interestelar circundante. Es más probable que estas salidas más lentas se detecten a mayores distancias de los centros de la galaxia.
En el nuevo estudio, los científicos describen un tercer tipo de flujo de salida que combina las características de los dos anteriores: la velocidad de un UFO y las propiedades físicas de un absorbente de calor.
"Creemos que este es el punto en el que el UFO toca la materia interestelar y la barre como si fuera una nevada", dijo Serafinelli. "A esto lo llamamos 'flujo de salida ultra rápido arrastrado' porque el UFO en esta etapa está penetrando en la materia interestelar. Es similar a empujar barcos en el mar".
Esta penetración ocurre a una distancia de decenas a cientos de años luz de distancia del agujero negro. El UFO empuja gradualmente la materia interestelar de las partes centrales de la galaxia, limpiándola del gas y desacelerando la acumulación de materia alrededor del agujero negro supermasivo.
Si bien los modelos han predicho este tipo de interacción anteriormente, el estudio actual es el primero en presentar observaciones reales de las tres fases.
