Durante años, los astrónomos discutieron el origen de una intensa señal infrarroja que rodea al agujero negro supermasivo de la galaxia Circinus. Parecía lógico pensar que esa energía provenía de material expulsado violentamente hacia el espacio. Webb acaba de demostrar que la historia era justo la contraria.
Un brillo que no venía de donde creíamos
Circinus es una galaxia espiral situada a unos 13 millones de años luz de la Tierra, relativamente cercana en términos cósmicos. En su centro alberga un agujero negro supermasivo rodeado por un grueso anillo de gas y polvo, conocido como toro. Durante décadas, los modelos sugerían que la emisión infrarroja extra detectada en esa región procedía en gran parte de flujos de salida: chorros de materia caliente expulsados por el núcleo activo.
Las nuevas observaciones del telescopio James Webb, publicadas en Nature Communications, cuentan otra historia. Al analizar con precisión el origen de esa luz, los investigadores descubrieron que aproximadamente el 87% de la emisión infrarroja proviene de las regiones más cercanas al agujero negro. Es polvo caliente que no está escapando, sino cayendo hacia dentro y alimentándolo.
Menos del 1% de la señal procede de material arrastrado en flujos de salida. El resto se reparte en estructuras más alejadas, donde el polvo se calienta por la radiación del núcleo activo y por el chorro de radio.
Un anillo de polvo que actúa como embudo
Las imágenes tomadas por Webb en el infrarrojo cercano, entre 3,8 y 4,8 micras, resuelven una estructura alargada de apenas unos pocos pársecs: un “anillo espeso” de polvo caliente de aproximadamente 5 por 3 pársecs. Ese disco funciona como un auténtico embudo que canaliza gas y polvo hacia el agujero negro.
El polvo alcanza temperaturas cercanas a los 500 grados Kelvin, suficientes para brillar intensamente en el infrarrojo. Lo que vemos es, en esencia, la cara interna del toro iluminada directamente por la energía del disco de acreción. Las zonas más externas aparecen más apagadas porque el propio anillo bloquea parte de la radiación, un efecto que también se aprecia al combinar imágenes de Webb con datos del telescopio Hubble.
La técnica que permitió verlo todo
La clave de este descubrimiento no está solo en el espejo de 6,5 metros de Webb, sino en cómo se ha usado. El equipo aplicó el modo de Interferometría de Enmascaramiento de Apertura del instrumento NIRISS. Una máscara con siete pequeños agujeros transforma al telescopio en un conjunto de “minitelescopios” que trabajan de forma coordinada.
A partir de los patrones de interferencia de la luz, los investigadores reconstruyeron una imagen con casi el doble de resolución que la obtenida en modo normal, aunque en un campo de visión reducido. Es la primera vez que esta técnica se utiliza para estudiar una fuente extragaláctica desde el espacio.
Afinando el equilibrio de los agujeros negros
Comprender si un agujero negro está devorando más materia de la que expulsa es clave para entender la evolución de las galaxias. En Circinus, el escenario es claro: la mayor parte de la energía infrarroja procede de material que cae hacia el núcleo, no de lo que sale despedido.
Ese equilibrio entre acreción y retroalimentación determina si una galaxia seguirá formando estrellas o si su gas acabará calentado y dispersado. Webb no solo ha resuelto un viejo rompecabezas. Ha afinado la balanza con la que medimos cómo crecen los agujeros negros y cómo moldean el destino de las galaxias que los albergan.
Y lo ha hecho mirando justo donde antes solo veíamos un brillo confuso.
