Las Galaxias Ratón (NGC 4676) son famosas galaxias en interacción que actualmente están experimentando un proceso de colisión y fusión. La cola larga de la derecha es el resultado de las fuerzas de marea gravitatorias durante el proceso de fusión. Cuando las galaxias se fusionan, una cantidad significativa de gas molecular fluye hacia la región central, promoviendo la formación de muchas estrellas y facilitando el crecimiento de agujeros negros. Crédito: NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC/LO), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), equipo científico de ACS y ESA
Gracias a un gran avance en la observación astronómica, los científicos ahora han confirmado la existencia de agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. La reciente publicación de imágenes de agujeros negros ha aumentado aún más la curiosidad de las personas sobre los agujeros negros, al tiempo que proporciona evidencia adicional para respaldar la teoría de la relatividad general de Einstein.
Las masas de estos agujeros negros supermasivos oscilan entre millones y miles de millones de masas solares. Sorprendentemente, algunos de estos agujeros negros se formaron menos de mil millones de años después del Big Bang. Comprender cómo estos agujeros negros se formaron y crecieron hasta una masa tan masiva en tan poco tiempo siempre ha sido un tema importante en la astrofísica moderna.
Un equipo de investigación compuesto por Chi-Hong Lin y Ke-Jung Chen del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica (ASIAA) y Chorng-Yuan Hwang del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Central ha logrado nuevos avances significativos en la teoría de la formación de agujeros negros supermasivos. Los resultados de la investigación fueron publicados en Revista de astrofísica.
El equipo utilizó simulaciones de fusión de galaxias de alta resolución para estudiar el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y sus efectos en las galaxias anfitrionas. Al introducir un nuevo modelo de nube molecular, descubrieron que los agujeros negros crecen principalmente a través de la acumulación de nubes moleculares durante las fusiones de galaxias.
Debido a la dinámica de las fuerzas gravitatorias, las nubes moleculares masivas pueden caer efectivamente en el centro galáctico en comparación con los gases neutrales e ionizados, lo que aumenta rápidamente la tasa de formación de estrellas en la galaxia y proporciona los nutrientes necesarios para el rápido crecimiento de los agujeros negros.
Esto permite que los agujeros negros que originalmente tenían solo unos pocos millones de masas solares crezcan hasta miles de millones de masas solares durante varios cientos de millones de años, lo que explica con éxito las propiedades observadas de las fusiones galácticas y sus agujeros negros.
(Izquierda) Arp 148 es una galaxia con una estructura peculiar que se formó después de la colisión de dos galaxias, donde una gran cantidad de materia cae en el centro de las galaxias, dándole una apariencia única. Crédito: NASA, ESA, Equipo del Patrimonio del Hubble. (Derecha) Una simulación de la formación de Arp 148. Cuando dos galaxias de disco chocan de frente, una gran cantidad de nubes moleculares se reúnen en la región central, proporcionando combustible para el agujero negro central. Al mismo tiempo, este proceso desencadena un estallido de formación estelar en el centro de la galaxia. Estos resultados de simulación encajan bien con las características observadas de Arp 148. Crédito: Chi-Hong Lin/ASIAA
“Estos estudios demuestran un posible mecanismo para el rápido crecimiento de los agujeros negros y revelan la importancia de las nubes moleculares en las fusiones de galaxias”, dijo Ke-Jung Chen.
“Los resultados de nuestra investigación pueden ofrecer a las personas una comprensión más profunda de cómo evolucionan las galaxias. Anticipamos que habrá más resultados de observación para respaldar nuestras conclusiones”, dijo el autor principal Chi-Hong Lin.
Proporcionado por Academia Sínica, Instituto de Astronomía y Astrofísica