Los agujeros negros supermasivos, con masas de millones o miles de millones de veces la del Sol, liberan energía capaz de frenar la formación de estrellas y moldear el crecimiento de galaxias enteras. Ese proceso depende de que sigan capturando material de su entorno para mantenerse activos como auténticos motores cósmicos.
El problema es que esa misma energía, liberada en forma de potentes chorros, calienta el gas circundante. Durante décadas, los científicos se preguntaron cómo era posible que ese gas recalentado lograra enfriarse lo suficiente como para volver a caer hacia el agujero negro y seguir alimentándolo. La teoría planteaba un sistema de autorregulación, pero faltaba evidencia observacional directa que lo confirmara.
Apuntando el James Webb hacia el corazón de NGC 4696
Un equipo liderado por Julie Hlavacek Larrondo, de la Universidad de Montreal, con participación de la académica Valeria Olivares, de la Universidad de Santiago de Chile, usó el Telescopio Espacial James Webb para observar NGC 4696, la galaxia central del Cúmulo de Centauro, ubicada a 145 millones de años luz.
Con el instrumento NIRSpec, y tras casi ocho horas de observación, el equipo obtuvo mapas del movimiento del gas con una resolución sin precedentes, capaz de distinguir estructuras de apenas 30 años luz de ancho, una precisión que hasta ahora no existía para estudiar esta zona en particular.
Un disco giratorio conectado a filamentos gigantescos
Las observaciones, publicadas en The Astrophysical Journal Letters, revelaron que una estructura en forma de ese, detectada previamente por el Hubble, es en realidad un disco giratorio de gas de 800 años luz de diámetro que rota a unos 600 kilómetros por segundo.
Lo más relevante es que ese disco está conectado físicamente a filamentos de gas que se extienden hacia el exterior de la galaxia, a lo largo de decenas de miles de años luz. Esa conexión confirma, por primera vez con este nivel de detalle, el flujo continuo de material desde las afueras de la galaxia hasta el corazón del sistema.
Reciclaje cósmico: cómo el gas caliente vuelve a caer
Julie Hlavacek Larrondo describió el hallazgo señalando que el James Webb está revelando que los agujeros negros podrían ser los recicladores cósmicos definitivos. Los chorros calientan el entorno, pero ese mismo gas eventualmente se enfría, se condensa en filamentos delgados y, guiado por fuerzas magnéticas, cae de nuevo hacia el centro para alimentar el disco y reiniciar el ciclo.
El hallazgo no se apoya únicamente en las imágenes del Webb. El equipo también corrió simulaciones computacionales que incluyeron enfriamiento del gas, turbulencia, gravedad y campos magnéticos, y los resultados coincidieron con la estructura y el movimiento observados en la galaxia real.
Qué sigue: ALMA, el VLT y la búsqueda en otras galaxias
El hallazgo se suma a observaciones previas del Observatorio ALMA, en el norte de Chile, que ya sugerían que este mecanismo de reciclaje podría ser común en galaxias masivas de todo el universo. El éxito de esta investigación impulsó nuevas campañas de observación que ahora involucran a otros instrumentos instalados en territorio chileno, como el Very Large Telescope.
Estos datos conjuntos permitirán profundizar en cómo los agujeros negros se alimentan a sí mismos y de qué manera regulan el crecimiento y la evolución de las galaxias a lo largo de la historia del universo.
