Los vientos de agujeros negros supermasivos son 100 veces más poderosos de lo que se pensaba

Los agujeros negros supermasivos pueden tener un impacto mucho mayor en su entorno del que los científicos habían estimado. Nuevas observaciones sugirieron que los vientos impulsados por estos gigantescos objetos pueden transportar energía a lo largo de aproximadamente 300,000 años luz, alcanzando regiones que van mucho más allá de las galaxias que los albergan.

Los investigadores descubrieron que la energía asociada a estos vientos es aproximadamente 100 veces mayor que las estimaciones previas, revelando que los agujeros negros pueden afectar vastas regiones del espacio a una escala realmente enorme.

"Los agujeros negros son conocidos principalmente por absorber materia, pero también expulsan gas en forma de vientos poderosos", comentó Satoshi Yamada, profesor asistente en el Instituto de Ciencias Interdisciplinarias de la Universidad de Tohoku. "Se pensaba que estos vientos estaban contenidos dentro de la galaxia, pero nuestro estudio reveló que la fuerza es inmensamente más poderosa de lo que se entendía anteriormente".

XRISM observa un quasar distante

Yamada y sus colegas, incluidos investigadores de la Universidad de Kanazawa y la Universidad Metropolitana de Tokio, utilizaron el satélite de astronomía de rayos X XRISM para estudiar el quasar H1821+643. Este objeto se encuentra en la constelación de Draco, a unos 3.4 mil millones de años luz de la Tierra.

Los quasars son objetos cósmicos excepcionalmente brillantes impulsados por agujeros negros supermasivos que están consumiendo gas activamente. A medida que el material cae hacia el agujero negro, se libera una enorme cantidad de energía, lo que hace que los quasars sean visibles a distancias inmensas.

El agujero negro en rápido crecimiento en el centro de H1821+643 está situado dentro de un cúmulo de galaxias. Allí, agita el gas caliente circundante, que emite rayos X. Para medir cómo se movía ese gas, los investigadores analizaron las líneas de emisión producidas por iones de hierro.

La turbulencia del agujero negro se extiende más allá de la galaxia

Las mediciones de alta precisión de XRISM mostraron que el gas extremadamente caliente alrededor del agujero negro no está en reposo. En cambio, la turbulencia causa que se extienda violentamente a través de una amplia región.

El equipo también descubrió que este flujo de gas se extiende más allá de la galaxia que alberga al agujero negro, alcanzando distancias de aproximadamente 300,000 años luz. Aún más sorprendente, la energía contenida en la turbulencia era aproximadamente 100 veces mayor que las estimaciones anteriores.

Tal cantidad de energía es comparable a la producción de varios miles de millones de explosiones de supernovas, las potentes explosiones que se producen cuando ciertas estrellas llegan al final de sus vidas.

"Por primera vez, hemos demostrado que los agujeros negros influyen en el entorno cósmico más amplio a través de una onda de choque de asombroso poder", agregó Yamada. "Los agujeros negros son impulsores clave de los flujos de gas y movimiento en el espacio, transportando enormes cantidades de energía a diferentes regiones del cosmos".

Un papel más grande para los agujeros negros en el cosmos

Los hallazgos sugieren que los agujeros negros supermasivos hacen más que consumir materia cercana. También pueden enviar energía y gas a grandes distancias en el espacio circundante, ayudando potencialmente a dar forma a los entornos alrededor de galaxias y cúmulos de galaxias.

Los detalles de la investigación fueron publicados en la revista Nature Astronomy.

Se espera que futuras observaciones proporcionen una imagen más clara de cómo los agujeros negros afectan su entorno y cómo la materia y los elementos se mueven a través de diferentes regiones del cosmos.

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