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Un par de agujeros negros supermasivos a punto de fusionarse

Los corazones de algunas galaxias brillan tan intensamente que se les da un nombre especial: cuásares. Alimentadas por agujeros negros supermasivos en el centro de estas galaxias, estas regiones emiten enormes cantidades de luz a medida que el gas cae hacia el agujero negro y se calienta, lo que resulta en un brillo tan poderoso como más de 100 mil millones de estrellas. Recientemente, los astrónomos que usan el Telescopio Espacial Hubble vieron dos de estos cuásares ardiendo intensamente en el cielo nocturno, y están en curso de colisión.

El par de cuásares, conocido como SDSS J0749 + 2255, son de algunas de las primeras etapas del universo cuando tenía solo 3 mil millones de años. Las dos galaxias que albergan los cuásares están en proceso de fusión, y eventualmente, las dos se unirán para formar una enorme galaxia.

El concepto de este artista muestra el brillante resplandor de dos cuásares que residen en los núcleos de dos galaxias que están en el caótico proceso de fusión. El tira y afloja gravitacional entre las dos galaxias enciende una tormenta de fuego de nacimiento de estrellas.
El concepto de este artista muestra el brillante resplandor de dos cuásares que residen en los núcleos de dos galaxias que están en el caótico proceso de fusión. El tira y afloja gravitacional entre las dos galaxias enciende una tormenta de fuego de nacimiento de estrellas. ILUSTRACIÓN: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)

Los dos agujeros negros están a solo 10.000 años luz de distancia, y tardarán diez millones de años en fusionarse. Eso puede sonar como mucho tiempo, pero es inminente en términos galácticos. Observar el par puede ayudar a los astrónomos a aprender sobre el universo temprano y cómo se forman las galaxias grandes.

«No vemos muchos cuásares dobles en este momento temprano en el universo. Y es por eso que este descubrimiento es tan emocionante», dijo el autor principal del estudio, Yu-Ching Chen de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, en un comunicado. «Conocer la población progenitora de agujeros negros eventualmente nos dirá sobre la aparición de agujeros negros supermasivos en el universo temprano, y cuán frecuentes podrían ser esas fusiones».

No fue fácil detectar el par de cuásares porque son tan brillantes y tan cercanos que es difícil verlos individualmente. Hubble fue capaz de capturar una imagen que muestra los dos puntos de brillo gracias a sus instrumentos excepcionalmente sensibles, con más observaciones de apoyo tomadas utilizando el Observatorio WM Keck y los telescopios terrestres Gemini North.

Una fotografía del Telescopio Espacial Hubble de un par de cuásares que existían cuando el universo tenía solo 3 mil millones de años. Están incrustados dentro de un par de galaxias en colisión.
Una fotografía del Telescopio Espacial Hubble de un par de cuásares que existían cuando el universo tenía solo 3 mil millones de años. Están incrustados dentro de un par de galaxias en colisión. NASA, ESA, Yu-Ching Chen (UIUC), Hsiang-Chih Hwang (IAS), Nadia Zakamska (JHU), Yue Shen (UIUC)

«El proceso de confirmación no fue fácil y necesitábamos una serie de telescopios que cubrieran el espectro desde los rayos X hasta la radio para finalmente confirmar que este sistema es de hecho un par de cuásares, en lugar de, digamos, dos imágenes de un cuásar con lentes gravitacionales», explicó el coautor Yue Shen de la Universidad de Illinois.

Este par de cuásares está tan distante que efectivamente estamos mirando hacia atrás en el tiempo, y el par se habrá fusionado hace mucho tiempo. Pero al estudiarlo como nos parece hoy, podemos aprender cómo los enormes agujeros negros supermasivos llegaron a existir cuando el universo aún era joven.

La investigación se publica en la revista Nature.

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