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Ciencia

Tres agujeros negros supermasivos activos aparecen en el mismo sistema galáctico. La observación confirma cómo las fusiones alimentan a estos objetos extremos

Durante años fue una predicción elegante en los modelos teóricos. Ahora es una imagen real. Un mismo sistema galáctico alberga tres agujeros negros supermasivos activos, todos brillando en radio al mismo tiempo. El hallazgo no solo es excepcional por su rareza: ofrece una prueba directa de cómo las fusiones de galaxias pueden encender y hacer crecer a los objetos más extremos del universo.
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El sistema se conoce como J1218/1219+1035 y se encuentra a unos 1.200 millones de años luz de la Tierra. Allí, tres galaxias están inmersas en un proceso de fusión avanzada. Lo extraordinario es que sus tres núcleos galácticos están activos simultáneamente y emiten con claridad en radio, algo que hasta ahora solo existía como posibilidad teórica.

Un triple AGN confirmado, no una ilusión óptica

La detección fue realizada por un equipo internacional de astrónomos utilizando el Very Large Array y el Very Long Baseline Array, ambos operados por la National Science Foundation. Las observaciones en radio de alta resolución permitieron distinguir tres núcleos compactos emisores de radiación sincrotrón, alineados con precisión con los centros ópticos de las tres galaxias.

Las separaciones entre los núcleos —de aproximadamente 22.000 y 97.000 años luz— descartan que se trate de una sola fuente fragmentada o de efectos de proyección. Son, inequívocamente, tres agujeros negros supermasivos distintos, formando un sistema dinámicamente unido y activo.

Por qué la radio fue la clave

Tres agujeros negros supermasivos activos aparecen en el mismo sistema galáctico. La observación confirma cómo las fusiones alimentan a estos objetos extremos
© NSF/AUI/NSF NRAO/P. Vosteen.

Antes de las observaciones en radio, el sistema ya había despertado interés. Datos del WISE sugerían la presencia de al menos dos núcleos activos ocultos por polvo. La espectroscopia óptica confirmó uno de ellos, mientras que el segundo mostraba señales ambiguas, compatibles tanto con formación estelar intensa como con actividad nuclear.

El tercer componente era aún más problemático: ópticamente podía explicarse sin necesidad de invocar un agujero negro activo. Fue la radioastronomía la que resolvió el enigma. A frecuencias de 3, 10 y 15 GHz, aparecieron tres fuentes compactas con espectros no térmicos, una firma clásica de AGN.

Dos de los núcleos muestran espectros inclinados típicos de núcleos activos alimentados por acreción. El tercero presenta un espectro aún más pronunciado, lo que sugiere la posible presencia de un chorro relativista no resuelto.

Un laboratorio real para la evolución galáctica

Como explica la Dra. Emma Schwartzman, del Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos y autora principal del estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters, capturar un sistema así es “como tener un asiento en primera fila para ver cómo crecen juntas las galaxias masivas y sus agujeros negros”.

La teoría de la evolución jerárquica sostiene que las grandes galaxias se forman mediante fusiones sucesivas de sistemas más pequeños. Cada una de esas galaxias suele albergar su propio agujero negro supermasivo. Cuando las galaxias colisionan, sus núcleos pueden activarse al canalizar gas hacia el centro, alimentando a los agujeros negros.

Hasta ahora, esta conexión se apoyaba sobre todo en simulaciones y en sistemas dobles. Un triple AGN activo en radio ofrece, por primera vez, una confirmación empírica clara de ese escenario.

Mucho más que una rareza estadística

Los sistemas con tres AGN activos son extremadamente escasos. J1218/1219+1035 es solo el tercer sistema conocido con triple AGN activo, y el primero en el que los tres núcleos brillan con claridad en radio. Esto lo convierte en uno de los ejemplos más energéticos y mejor caracterizados hasta la fecha.

Además, las imágenes revelan huellas claras de fuerzas de marea, signos inequívocos de interacción gravitatoria intensa. No es una alineación casual: es una fusión en pleno desarrollo, con sus tres motores centrales encendidos.

Lo que viene después

Este descubrimiento abre una nueva ventana observacional. Permite estudiar cómo evoluciona un sistema múltiple de agujeros negros supermasivos, cómo se redistribuye el gas durante las fusiones y qué condiciones llevan a que varios núcleos se activen a la vez.

También anticipa lo que detectores futuros de ondas gravitacionales podrían observar cuando estos sistemas, con el tiempo, se compacten aún más. Si dos de estos agujeros negros llegan a fusionarse, el evento sería una de las fuentes más potentes de ondas gravitacionales del universo cercano.

Por ahora, J1218/1219+1035 deja una imagen clara: las fusiones galácticas no solo construyen galaxias más grandes, también pueden encender varios agujeros negros a la vez. Y cuando eso ocurre, la teoría deja de ser una hipótesis elegante para convertirse en un hecho observado.

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