Formación estelar cerca de agujeros negros centrales de galaxias cercanas
Pilar Esquej^1,2,3, Almudena Alonso-Herrero^2,4, Omaira González-Martín^5,6, Sebastian F. Hönig^7,8, Antonio Hernán-Caballero^2,3, Patrick F. Roche⁹, Cristina Ramos Almeida^5,6, Rachel E. Mason¹⁰, Tanio Díaz-Santos¹¹, Nancy A. Levenson¹², Itziar Aretxaga¹³, José Miguel Rodríguez Espinosa^5,6, Christopher Packham^14
1 Centro de Astrobiología, INTA-CSIC, Madrid, Spain
² Instituto de Física de Cantabria, CSIC-Universidad de Cantabria, Santander, Spain
³ Departamento de Física Moderna, Universidad de Cantabria, Santander, Spain
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1. ¿Podrías explicarnos brevemente de qué trata el artículo?

Vivimos en un planeta llamado Tierra que, junto con siete planetas más y otros objetos pequeños (como el cinturón de asteroides), gira alrededor de una estrella, el Sol, formando el Sistema Solar. Si a esto le añadimos más de cien mil millones de otras estrellas, nubes de gas, otros planetas y polvo cósmico unidos por la fuerza de la gravedad, tendremos una galaxia. La nuestra en particular tiene forma espiral y se llama Vía Lactea, y es sólo una de las más de cien mil millones de galaxias que se estima que hay en el Universo.

Pues bien, en un contexto cosmológico, en este trabajo hemos querido estudiar los procesos de formación y evolución de las galaxias. Está demostrado que la gran mayoría de las galaxias tienen en su centro un agujero negro supermasivo (al que llamaremos SMBH por sus siglas en inglés – supermassive black hole).  Parte de su vida, este agujero negro se mantiene activo, lo cual significa que se encuentra continuamente consumiendo material de sus alrededores (principalmente gas). A estos agujeros negros activos en el centro de las galaxias se les conoce como AGN (o Active Galactic Nuclei por sus siglas en inglés).

Además, cada vez hay más estudios que indican que las propiedades de cada SMBH están directamente relacionadas con las de la galaxia que lo alberga. Con este trabajo queremos entender esta conexión, estudiando la relación entre el gas que está formando estrellas en zonas cercanas al núcleo (esto es, cercanas en términos extragalácticos, ya que nos estamos refiriendo, como media, a la distancia recorrida por la luz en 200 años!) y la tasa con la que el SMBH consume el material de los alrededores.

2. ¿Qué implicaciones tiene este artículo y en qué ha sido pionero? ¿A qué preguntas ha dado respuestas?

Hemos demostrado que existe una relación entre el SMBH y la formación de estrellas mucho más cerca del núcleo que lo estudiado con anterioridad. Para ello, hemos utilizado la detección de un compuesto llamado PAH (por hidrocarburo policíclico aromático) que aparece muy prominente cuando analizamos la luz que nos llega de las galaxias y nos dice, básicamente, la intensidad de la formación de estrellas en una zona determinada de la galaxia.

Nuestro resultado, que está de acuerdo con predicciones anteriores, indica una conexión física entre el gas que forma estrellas en la galaxia con el gas consumido por el agujero negro central. Esto tiene implicaciones cosmológicas ya que, de acuerdo con modelos teóricos, indica una secuencia evolutiva en que las galaxias pasan por determinadas fases a lo largo de su vida, y la existencia de un SMBH nuclear ocupa un papel fundamental.

3. ¿Qué instalaciones científicas has tenido que emplear para lograr el objetivo?

En este estudio hemos utilizado datos en varias longitudes de onda y de diferentes instrumentos. Para los datos infrarrojos, hemos usado principalmente observaciones de baja resolución del telescopio espacial Spitzer, y de alta resolución de T-ReCS (en Gemini-South, Chile), VISIR (en VLT, Chile) y Michelle (Gemini-North, Hawaii). Para obtener información del ritmo en que los agujeros negros centrales consumen material hemos utilizado datos de rayos X extraídos de la literatura, especialmente del satélite XMM-Newton, entre otros.

4. ¿Qué repercusiones podrían tener los resultados de este artículo en la vida diaria actual o futura?

Esta investigación tiene como repercusión la ampliación del conocimiento, conocer cómo el Universo ha llegado a ser lo que vemos ahora y entender su evolución. Cada pequeña contribución genera nuevos descubrimientos hasta un límite impuesto por los instrumentos utilizados debido a que no se puede observar con la precisión necesaria. Esto genera nuevas tecnologías aplicables tanto al estudio del Universo como para nuestro día a día (mejorando las telecomunicaciones, navegación por satélite, etc.), además de fomentar la industria y el desarrollo.

Pilar Esquej

^★★ Aceptado para publicación en la revista Astrophysical Journal (ApJ) en el año 2013

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