Un trébol de cuatro hojas estelar.

Quadruple-QuasarCrédito: Instituto Max Planck

En 2015 un equipo de astrónomos dirigido por Joseph Hennawi, del Instituto Max Planck de Astronomía descubrió el primer cuásar cuádruple conocido. En otras palabras cuatro agujeros negros activos y muy cercanos entre sí. Además estos cuatro agujeros negros están rodeados por una inmensa nebulosa de gas denso y frío que emite luz a causa de la que recibe de este cuarteto. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista «Science».

Quasar es la abreviatura en inglés de quasi stellar radio source, al ser detectados inicialmente en frecuencias de radio. Un cuasar típico mide 1 día luz de diámetro; más o menos lo que mide nuestro Sistema solar. Sin embargo, irradia alrededor de cien mil veces más que cualquier estrella en nuestra galaxia.  El método para diferenciarlos de una estrella común es a través de un espectrógrafo, el cual descompone la luz que nos llega de él y se detecta el fenómeno conocido como corrimiento al rojo (muy pronunciado en este caso), a causa del efecto Doppler. Este último se debe al alejamiento o acercamiento de un objeto. A partir de este corrimiento al rojo y la ley de Hubble  (el corrimiento al rojo de una galaxia es proporcional a la distancia a la que está) se puede calcular la velocidad a la que se alejan y por ello se sabe que los cuásares son los objetos más lejanos del Universo.

Los pares cercanos de cuásares son muy raros: de los cerca de 500,000 cuásares que los astrónomos han catalogado hasta la fecha, solo se conocen cerca de cien de esos cuásares binarios. Fue una gran sorpresa en 2007, cuando un equipo de astrónomos estadounidenses y suizos anunció el descubrimiento del primer cuásar triple.

Los investigadores calculan que la probabilidad de descubrir un cuarteto de cuásares es de una entre 10 millones. “Si descubres algo que, según el conocimiento científico actual, debería ser extremadamente improbable, solo hay dos conclusiones: o tuviste mucha suerte, o hay que cambiar la teoría científica actual”, explica Hennawi en un comunicado.

Los cuasares constiyuyen una breve etapa de la evolución de las galaxias, y se alimentan de la materia que cae en los agujeros negros supermasivos  (SMBH) que hay en los centros galácticos. Durante esta breve fase, los cuasares son los objetos más luminosos de todo el Universo, cientos de veces más brillantes que las galaxias que los contienen.

Estos periodos de «súper luminosidad», son apenas una pequeña fracción de la vida de una galaxia. Y es por eso que descubrir un cuásar se considera una gran suerte entre los investigadores. Por otro lado suelen estar separados por distancias de cientos de millones de años luz los unos de los otros. Los cuatro cuásares se encuentran ubicados a unos 700.000 años luz unos de otros, cuando la distancia típica entre ellos suele ser de 100 millones de años luz.

Quasar Quartet

Crédito: Nasa. (Ilustración artística)

Además tanto el cuarteto como la nebulosa residen en un extraño rincón del Universo en el que existe una cantidad sorprendentemente grande de materia. «Hay en esta región varios cientos de veces más galaxias de las que se eperaría ver a esas distancias», menciona J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California en Santa Cruz y director de la investigación en el Observatorio Keck, en Hawaii.

Dado el número exorbitantemente alto de galaxias, la zona se parece a las aglomeraciones galácticas de la actualidad, conocidas como cúmulos, y que se dan en el Universo actual. Un tipo de agrupación que no existía aún en el joven Universo a 10.000 millones de años luz, que es la distancia a la que se encuentra este sistema de nosotros (desplazamiento al rojo cosmológico z = 2.041).

Las características especiales de la región del espacio donde se descubrió el cuarteto puede haber influenciado, explicó Hennawi. La zona llamada niebla de Lyman-α  es “una nube gigantesca de gas de hidrógeno relativamente denso y fresco, que está excitada por la radiación del brillo de los mismos cuásares”. Algunas de estas estructuras gaseosas tienen más de 400,000 años de diámetro.

Quasar Quartet

Crédito: Instituto Max Planck

Una de las posibles explicaciones es que los cuásares se produzcan cuando las galaxias colisionan o se fusionan entre sí, ya que estas interacciones son lo suficientemente violentas como para canalizar grandes cantidades de gas hacia los agujeros negros centrales. Y es mucho más fácil que tales encuentros se produzcan donde el número de galaxias es mayor. Los agujeros negros supermasivos, de hecho, solo pueden brillar en forma de cuásar si pueden «devorar» una cantidad suficiente de gas.

Por otro lado, los astrónomos reconocen que no esperaban algo similar a lo visto en Lyman-α (Proto-cúmulo SDSSJ0841+ 3921), después del hallazgo, los astrónomos comenzaron a referirse a la nebulosa Lyman-α gigante como la “nebulosa Jackpot”. El investigador Sebastiano Cantalupo, parte del equipo, explicó que los modelos actuales de formación de la estructura cósmica hablan de un llenado con gas extremadamente fino, con temperaturas de alrededor de diez millones de grados. En cambio el gas es 1.000 veces más denso y 1000 veces más fresco de lo presupuestado.

Dado el conocimiento actual que tienen los científicos sobre la formación de estructuras tan masivas como esta, la presencia de esta gigantesca nebulosa en este pobladísimo y remoto territorio galáctico resulta totalmente inesperada. Por eso, los cosmólogos se enfrentan ahora a un nuevo enigma por resolver. Y es más que probable que tengan que revisar, una vez más, los modelos en los que se basa nuestra comprensión del Universo.

Fuentes:

https://arxiv.org/pdf/1505.03786.pdf

http://science.sciencemag.org/content/348/6236/779

https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/descubren-el-primer-cuasar-cuadruple-201431945531

Para saber más:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/hubble-finds-that-the-nearest-quasar-is-powered-by-a-double-black-hole

http://science.sciencemag.org/collection/astronomy

http://www.eluniversohoy.net/0150729-cuasar-38811/

https://www.abc.es/ciencia/20150128/abci-observan-agujero-negro-gigante-201501271959.html#ns_campaign=mod-sugeridos&ns_mchannel=relacionados&ns_source=observan-como-un-agujero-negro-gigante-se-atraganta-al-devorar-una-estrella&ns_linkname=noticia.foto.ciencia&ns_fee=pos-3

https://www.abc.es/20101116/ciencia/agujero-negro-recien-nacido-201011160744.html#ns_campaign=mod-sugeridos&ns_mchannel=relacionados&ns_source=un-agujero-negro-recien-nacido&ns_linkname=noticia.foto.ciencia&ns_fee=pos-3

Esta entrada fue publicada en Sin categoría. Guarda el enlace permanente.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s