Poderosos agujeros negros cercanos podrían ayudar a explicar los orígenes del universo


Las galaxias cercanas y sus agujeros negros podrían contener las respuestas a las preguntas existenciales que siguen sin respuesta sobre el comienzo del universo.

Un agujero negro dentro de una galaxia cercana llamada Tol 0440-381 brilla aproximadamente un millón de veces más que el sol, según descubrieron investigadores de la Universidad de Iowa en un nuevo estudio. Este objeto sugiere que los poderosos agujeros negros podrían haber jugado un papel importante en la evolución cósmica, afirma el equipo en este trabajo.

Cientos de miles de años después del Big Bang, el universo fue transparente durante algún tiempo pero no tenía estrellas. Estas edades oscuras terminaron unos 400.000 años después del Big Bang, cuando comenzaron a formarse las primeras estrellas y la luz inundó el joven cosmos.

La galaxia Haro 11. Al igual que Tololo 0440-381, esta galaxia cercana emite un tipo de radiación que, según los científicos, se asemeja a las características de las primeras estrellas del universo. Haro 11 está a unos 300 millones de años luz de distancia en la constelación Sculptor. (Crédito de la imagen: ESA/Hubble/ESO y NASA)

Estas primeras estrellas eran gigantes, entre 30 y 300 veces más masivas que nuestro sol y millones de veces más brillantes, según el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Estos poderosos hornos estelares ardieron solo unos pocos millones de años antes de explotar como supernovas.

Si bien sus vidas fueron cortas y extremas, estas primeras estrellas tuvieron un tremendo impacto en nuestro universo moderno. Las explosiones de alta energía liberaron una tremenda energía al espacio; energía lo suficientemente potente como para dividir los átomos de hidrógeno en electrones y protones, estableciendo un nuevo período en la historia del universo: la época de la reionización, que surgió con las primeras estrellas y galaxias del universo y duró hasta aproximadamente mil millones de años después del Big Bang.

La poderosa luz que emitían estas estrellas y su frecuente transformación en agujeros negros después de convertirse en supernova probablemente jugaron un papel muy importante en la formación de las futuras galaxias que pronto poblarían el universo.

Sin embargo, los detalles de cómo sucedió todo esto aún no están claros. El Telescopio Espacial James Webb está llegando a su hogar final en el espacio hoy (24 de enero), y los científicos pretenden utilizar sus instrumentos de próxima generación para ayudar a responder tales preguntas sobre la adolescencia del universo. Mientras tanto, sin embargo, estos investigadores están trabajando en esta cuestión mediante el estudio de las galaxias cercanas con instrumentos que ya están en pleno funcionamiento.

Utilizando los datos recopilados por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA en febrero de 2021, el equipo identificó el poderoso agujero negro dentro de Tol 0440-381 y encontró similitudes con las primeras estrellas que impulsaron la época de la reionización.

«La implicación es que los flujos de salida de los agujeros negros pueden ser importantes para permitir el escape de la radiación ultravioleta de las galaxias que reionizaron el medio intergaláctico», dijo el autor del estudio Phil Kaaret, profesor y presidente del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Iowa. en un comunicado sobre el nuevo trabajo.

«Todavía no podemos ver las fuentes que realmente impulsaron la reionización del universo porque están demasiado lejos», dijo Kaaret. «Observamos una galaxia cercana con propiedades similares a las galaxias que se formaron en el universo primitivo. Una de las razones principales por las que se construyó el Telescopio Espacial James Webb fue para tratar de ver las galaxias que albergan las fuentes que realmente impulsaron la reionización del universo. «

El nuevo artículo se publicó en línea el 14 de diciembre en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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