Investigación liderada por Valeria Olivares revela cómo los agujeros negros supermasivos generan su combustible en cúmulos de galaxias
Un equipo internacional de astrónomos, liderado por la investigadora de la Universidad de Santiago, Valeria Olivares, ha logrado un importante avance en la comprensión del comportamiento de los agujeros negros supermasivos.
Gracias a observaciones de alta resolución obtenidas con el Very Large Telescope (VLT), ubicado en el cerro Paranal en el norte de Chile, los científicos descubrieron una fuerte correlación entre el brillo superficial del gas en los filamentos del centro de los cúmulos de galaxias y el mecanismo que alimenta a estos colosales objetos cósmicos.
El Very Large Telescope (VLT) es el observatorio terrestre más avanzado de Europa (ESO), y está ubicado en el norte de Chile y está compuesto por cuatro Telescopios Unitarios de 8,2 metros y cuatro Telescopios Auxiliares de 1,8 metros.
El conjunto forman el VLT Interferometer (VLTI), que alcanza una precisión 25 veces mayor que telescopios individuales más grandes. Su sistema de espejos subterráneos logra una alineación milimétrica en distancias de 100 metros.
Cada telescopio de 8,2 metros puede operar por separado, capturando imágenes de objetos extremadamente débiles. Con una hora de exposición, detecta cuerpos con magnitud 30, cuatro mil millones de veces más tenues que el límite del ojo humano.
Los telescopios principales se llaman Antu, Kueyen, Melipal y Yepun.
La investigación titulada «An Hα–X-ray surface-brightness correlation for filaments in cooling-flow clusters» (Una correlación entre el brillo superficial en Hα y rayos X para filamentos en cúmulos con flujo de enfriamiento), publicado en la prestigiosa revista Nature Astronomy, revela que los filamentos gaseosos, que constituyen una reserva crucial de material para la formación estelar y la actividad de los agujeros negros, se originan por la interacción entre las erupciones en forma de jets de estos últimos y el plasma caliente circundante.
Nota: La línea Hα (Hidrógeno Alfa) es una línea de emisión prominente del hidrógeno neutro, ubicada en la región roja del espectro visible, con una longitud de onda de 656,28 nm. En astrofísica, la línea Hα es fundamental para estudiar regiones de formación estelar, nebulosas y la cromósfera solar, ya que permite trazar el contenido de hidrógeno ionizado en estas estructuras.
Este proceso genera estructuras compuestas por gas ionizado caliente y gas más frío, que eventualmente cae hacia el centro del cúmulo, nutriendo al agujero negro supermasivo. La Dra. Olivares señaló:
«Logramos identificar filamentos más tenues y observar una gama más amplia de estas estructuras, para así establecer una correlación entre el gas caliente y el gas cálido».
Dra. Olivares, USACH
Uno de los hallazgos más intrigantes del estudio es la sorprendente coincidencia entre el patrón de los filamentos observados y las colas de las denominadas galaxias medusa, lo que sugiere una conexión aún no comprendida entre estos fenómenos.
Para aislar y cuantificar estas estructuras, el equipo utilizó observaciones del telescopio espacial Chandra, lo que permitió una detección sin precedentes de filamentos en la longitud de onda de los rayos X. Hasta ahora, se conocía la relación entre el gas caliente en rayos X y el gas cálido en algunos cúmulos, pero no se había podido aislar completamente su estructura filamentos.
El estudio fue posible gracias a MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), un innovador instrumento del VLT que permite generar vistas en 3D del universo mediante 24 espectrógrafos, separando la luz en distintos colores para analizar en detalle las regiones seleccionadas del cielo. La Dra. Olivares destacó:
«Esto permite demostrar la importancia de las observaciones en diferentes longitudes de onda y la comunicación entre diversas comunidades científicas».
Dra. Olivares, USACH
Con este avance, la ciencia da un paso más en la comprensión de la evolución de los cúmulos de galaxias y el papel fundamental que juegan los agujeros negros supermasivos en la regulación del gas circundante. La investigación no solo valida modelos teóricos previos, sino que también abre nuevas preguntas sobre la conexión entre estos filamentos y otros procesos cósmicos aún por descubrir.
¿Qué te parecen los hallasgos? ¿Que te parece que una científica chilena publique en Nature?
