Publicado 20/01/2021 12:05CET

Captado un cuásar que emite desde 13.000 millones de años luz

El quásar aparece como poco más que un punto en los datos de los investigadores.
El quásar aparece como poco más que un punto en los datos de los investigadores. - FEIGE WANG ET AL.

   MADRID, 20 Ene. (EUROPA PRESS) -

   El agujero negro supermasivo y cuásar más distante descubierto hasta la fecha ha sido observado como habría aparecido hace más de 13.000 millones de años.

   Completamente formado, J0313-1806, es también el objeto energético más antiguo descubierto hasta ahora, proporcionando a los astrónomos una idea de la formación de galaxias masivas en el universo temprano.

   Los hallazgos del equipo dirigido por el ex becario postdoctoral de Universidad de California Santa Bárbara Feige Wang fueron publicados en Astrophysical Journal Letters.

   Los cuásares son los objetos más energéticos del universo. Ocurren cuando el gas en el disco de acreción sobrecalentado alrededor de un agujero negro supermasivo es atraído inexorablemente hacia adentro, derramando energía a través del espectro electromagnético. Esto libera enormes cantidades de radiación electromagnética, y los ejemplos más masivos eclipsan fácilmente a galaxias enteras.

   J0313-1806 se encuentra a 13.000 millones de años luz de distancia, y existió apenas 690 millones de años después del Big Bang. Está alimentado por el agujero negro supermasivo más antiguo conocido, que, a pesar de su formación inicial, todavía pesa más de 1.600 millones de veces la masa del Sol. De hecho, J0313-1806 eclipsa a la Vía Láctea moderna por un factor de 1.000.

   "Los cuásares más distantes son cruciales para comprender cómo se formaron los primeros agujeros negros y para comprender la reionización cósmica, la última gran transición de fase de nuestro universo", dijo en un comunicado el coautor Xiaohui Fan, profesor de astronomía en la Universidad de Arizona.

   La presencia de un agujero negro tan masivo tan temprano en la historia del universo desafía las teorías de la formación de agujeros negros. Como explica el autor principal Wang, ahora miembro del Hubble de la NASA en la Universidad de Arizona: "Los agujeros negros creados por las primeras estrellas masivas no podrían haber crecido tanto en sólo unos pocos cientos de millones de años".

   El equipo detectó por primera vez J0313-1806 después de analizar los datos de los estudios del cielo digital de grandes áreas. Para la caracterización del nuevo quásar fue crucial un espectro de alta calidad obtenido en el Observatorio WM Keck: "A través de los Observatorios de la Universidad de California, tenemos acceso privilegiado a los telescopios Keck en la cima del Mauna Kea, lo que nos permitió obtener alta calidad los datos sobre este objeto poco después de que se confirmara que era un cuásar en otros telescopios", dijo Hennawi.

   Además de pesar el monstruoso agujero negro, las observaciones del Observatorio Keck descubrieron un flujo de salida excepcionalmente rápido que emana del cuásar en forma de viento de alta velocidad que viaja al 20% de la velocidad de la luz. "La energía liberada por un flujo de salida de alta velocidad tan extrema es lo suficientemente grande como para impactar la formación de estrellas en toda la galaxia anfitriona del cuásar", dijo Jinyi Yang, del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona.

   La galaxia primitiva que alberga el cuásar está experimentando una oleada de formación estelar, produciendo nuevas estrellas 200 veces más rápido que la Vía Láctea actual. El sistema es el primer ejemplo conocido de un cuásar que esculpe el crecimiento de su galaxia anfitriona. La combinación de esta intensa formación estelar, el quásar luminoso y el flujo de salida de alta velocidad hacen de J0313-1806 y su galaxia anfitriona un laboratorio natural prometedor para comprender el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas en el universo temprano.

   "Este sería un gran objetivo para investigar la formación de los primeros agujeros negros supermasivos", concluyó Wang. "También esperamos aprender más sobre el efecto de las salidas de cuásares en su galaxia anfitriona, así como aprender cómo se formaron las galaxias más masivas en el universo temprano".

   Encontrar estos cuásares distantes requiere un trabajo increíblemente minucioso, ya que son como agujas en un pajar. Los astrónomos extraen imágenes digitales de miles de millones de objetos celestes para encontrar candidatos de cuásares prometedores. "La tasa de éxito actual para encontrar estos objetos es de alrededor del 1%. Tienes que besar muchas ranas antes de encontrar a tu príncipe", comentó Hennawi.