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Descubren la galaxia más luminosa conocida hasta ahora

Científicos de la NASA y de la Universidad de Leicester (Inglaterra) han descubierto la galaxia más luminosa conocida hasta ahora, con una potencia de 300 billones de soles. Emite en luz infrarroja, y tanta luminosidad podría deberse al crecimiento exageradamente grande de un agujero negro en su seno.

Descubren la galaxia más luminosa conocida hasta ahora

Una galaxia remota brillando con luz infrarroja equivalente a más de 300 billones de soles ha sido descubierta utilizando datos de WISE, telescopio de la NASA que estudia la luz infrarroja.

La galaxia, que pertenece a una nueva clase de objetos recientemente descubiertos por WISE -apodados galaxias infrarrojas muy luminosas, o ELIRGs, por sus siglas en inglés-, es la galaxia más luminosa encontrada hasta la fecha.

«Estamos observando una etapa muy intensa de la evolución de las galaxias», explica Chao-Wei Tsai, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California, y autor principal de un nuevo artículo que aparece en The Astrophysical Journal. «Esta luz deslumbrante puede ser la principal etapa de crecimiento en tamaño del agujero negro de la galaxia».

El profesor Andrew Blain, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester (Reino Unido), ha estado involucrado con WISE desde su creación en 2001, y ha sido responsable de examinar y validar los datos del telescopio. Es co-autor del nuevo informe sobre este descubrimiento, señala una nota de prensa de la universidad.

La galaxia, conocida como WISE J224607.57-052635.0, puede tener un agujero negro gigante en su vientre, atiborrándose de gas.

Los agujeros negros supermasivos crecen acumulando gas y materia en un disco alrededor de ellos. El disco se calienta hasta temperaturas de millones de grados, emitiendo rayos X, visibles y ultravioleta, de alta energía. La luz es bloqueada por las capas de polvo de los alrededores. A medida que el polvo se calienta, irradia luz infrarroja.

Los agujeros negros inmensos son comunes en los núcleos de las galaxias, pero encontrar uno tan grande en el cosmos hace tanto tiempo es raro. Debido a que la luz de la galaxia que aloja el agujero negro ha viajado 12.500 millones de años para llegar a nosotros, los astrónomos están viendo cómo era en el pasado. El agujero negro tenía ya miles de millones de veces la masa de nuestro Sol cuando nuestro universo tenía sólo una décima parte de los 13,8 millones de años de edad que tiene ahora.

Razones

El nuevo estudio, señala la nota de prensa de la NASA, destaca tres razones por las que los agujeros negros de las ELIRGs podrían haber crecido de manera masiva. En primer lugar, es posible que nacieran grandes. En otras palabras, las «semillas» o agujeros negros embrionarios, podrían ser más grande de lo que se pensaba posible.

«¿Cómo se llega a un elefante?», pregunta Peter Eisenhardt, científico del proyecto WISE en JPL y co-autor del artículo. «Una forma es empezar es con un bebé elefante.»

Las otras dos explicaciones implican ya sea una ruptura o un doblamiento del límite teórico de la alimentación del agujero negro, llamado límite de Eddington. Cuando un agujero negro se alimenta, el gas cae y se calienta, emitiendo luz. La presión de la luz en realidad empuja el gas hacia fuera, creando un límite a lo rápido que el agujero negro puede devorar materia continuamente.

Si un agujero negro rompió ese límite, podría teóricamente inflarse a un ritmo vertiginoso. Ya se había visto agujeros negros rompiendo ese límite; Sin embargo, el agujero negro del estudio habría tenido que romper varias veces el límite para crecer tanto.

Alternativamente, los agujeros negros podrían estar simplemente doblando ese límite. «Otra forma de que un agujero negro crezca tanto es que consuma de forma sostenida más rápido de lo que se creía posible», dice Tsai. «Esto puede suceder si el agujero negro no gira tan rápido.»

Si un agujero negro gira lo suficientemente despacio, no rechazar tanto el alimento. Al final, un agujero negro que gira despacio puede engullir más materia que uno que gira rápido.

Más investigación

«Los agujeros negros masivos de las galaxias ELIRGs podían hartarse de más materia durante un período más largo de tiempo», explica Blain. «Es como ganar un concurso de comerse hot-dogs que dura cientos de millones de años.»

Se necesita más investigación para resolver el rompecabezas de estas galaxias deslumbrantemente luminosos. El equipo tiene planes para determinar mejor las masas de los agujeros negros centrales. Saber el verdadero peso de estos objetos ayudará a revelar su historia, así como la de otras galaxias de este capítulo muy crucial y frenético de nuestro cosmos.

WISE ha encontrado cientos de otras galaxias igualmente raras, a partir de imágenes infrarrojas de todo el cielo que tomó en 2010. Al ver todo el cielo con más sensibilidad que nunca, WISE ha sido capaz de atrapar raros especímenes cósmicos que se podrían haber escapado de otra forma.

El nuevo estudio informa de un total de 20 nuevas ELIRGs, incluyendo la galaxia más luminosa encontrada hasta la fecha. Estas galaxias, que son aún más luminosas que las galaxias infrarrojas ultraluminosas (ULIRGs) conocidas, no se encontraron antes debido a su distancia, y porque el polvo convierte su poderosa luz visible en una increíble efusión de luz infrarroja.

«Nos encontramos en un estudio relacionado con WISE que hasta la mitad de las galaxias más luminosas solamente se visualizan bien en luz infrarroja», dice Tsai.

WISE se puso en modo de hibernación en 2011 después de que escaneara todo el cielo en dos ocasiones, completando sus principales objetivos. En septiembre de 2013, WISE se reactivó, renombrada NeoWise, y se le asignó una nueva misión para ayudar a la NASA a identificar objetos potencialmente peligrosos cercanos a la Tierra.

Referencia bibliográfica:

Chao-Wei Tsai, Peter Eisenhardt, Jingwen Wu, Daniel Stern, Roberto Assef, Andrew Blain, Carrie Bridge, Dominic Benford, Roc Cutri, Roger Griffith, Thomas Jarrett, Carol Lonsdale, Frank Masci, Leonidas Moustakas, Sara Petty, Jack Sayers, S. Adam Stanford, Edward Wright, Lin Yan, David Leisawitz, Fengchuan Liu, Amy Mainzer, Ian McLean, Deborah Padgett, Michael Skrutskie, Christopher Gelino, Charles Beichman, Stéphanie Juneau: The Most Luminous Galaxies Discovered by WISE. The Astrophysical Journal (2015). arXiv:1410.1751

RedacciónT21

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