Un agujero negro supermasivo es el creador de una estela de estrellas

Un monstruo invisible anda suelto por el espacio intergaláctico a tal velocidad que, si estuviera en nuestro sistema solar, podría viajar de la Tierra a la Luna en 14 minutos. Estamos hablando de un agujero negro supermasivo, que pesa tanto como 20 millones de soles y que ha dejado tras de sí una estela de estrellas recién nacidas de 200.000 años luz de longitud nunca vista, dos veces el diámetro de nuestra Vía Láctea.  

En lugar de engullir las estrellas que se le ponen por delante, como un comecocos cósmico, el veloz agujero negro penetra en el gas que tiene delante para provocar la formación de nuevas estrellas a lo largo de un estrecho corredor. Nunca se había visto un agujero negro que avanzara con tanta velocidad. 

¿Dónde está el agujero negro?   Impresión artística de un agujero negro supermasivo desbocado que fue expulsado de su galaxia anfitriona como resultado de una lucha entre él y otros dos agujeros negros // Crédito: NASA, ESA, Leah Hustak

El agujero negro se encuentra en un extremo de la columna, que se extiende hasta su galaxia madre. En el extremo de la columna hay un nudo de oxígeno ionizado extraordinariamente brillante. Los investigadores creen que el choque y el calentamiento del gas se deben probablemente al movimiento del agujero negro que choca contra él, o podría tratarse de la radiación de un disco de acreción alrededor del agujero negro. 

Como era tan extraño, Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut y su equipo hicieron un seguimiento espectroscópico con los Observatorios W. M. Keck de Hawai. Llegando a la conclusión de que la estela estelar era "bastante asombrosa, muy, muy brillante y muy inusual". Esto le llevó a la conclusión de que estaba observando las secuelas de un agujero negro volando a través de un halo de gas que rodea la galaxia anfitriona.  

Pura casualidad  

"Es pura casualidad que hayamos tropezado con él", añadió van Dokkum. El telescopio espacial Hubble estaba buscando cúmulos estelares globulares en una galaxia enana cercana. "Estaba escaneando la imagen del Hubble y entonces me di cuenta de que tenemos una pequeña raya. Inmediatamente pensé, 'oh, un rayo cósmico golpeando el detector de la cámara y causando un artefacto de imagen lineal'. Cuando eliminamos los rayos cósmicos nos dimos cuenta de que seguía ahí. No se parecía a nada que hubiéramos visto antes". 

En esta foto del telescopio espacial Hubble se capta una cadena de estrellas azules jóvenes de 200.000 años luz de duración // Crédito: NASA, ESA, Pieter van Dokkum (Yale)

Este cohete intergaláctico es probablemente el resultado de múltiples colisiones de agujeros negros supermasivos. Los astrónomos sospechan que las dos primeras galaxias se fusionaron hace unos 50 millones de años. Esto unió dos agujeros negros supermasivos en sus centros. Giraron uno alrededor del otro formando un agujero negro binario. 

Entonces apareció otra galaxia con su propio agujero negro supermasivo. Los tres agujeros negros mezclados dieron lugar a una configuración caótica e inestable. Uno de los agujeros negros robó impulso a los otros dos y salió despedido de la galaxia anfitriona. 

Cuando el agujero negro único partió en una dirección, los agujeros negros binarios salieron disparados en la dirección opuesta. En el lado opuesto de la galaxia anfitriona se observa un rasgo que podría ser el agujero negro binario fugitivo. Una prueba circunstancial de ello es que no hay indicios de que quede un agujero negro activo en el núcleo de la galaxia. El siguiente paso es realizar observaciones de seguimiento con el telescopio espacial James Webb de la NASA y el observatorio de rayos X Chandra para confirmar la explicación del agujero negro. 

El próximo telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA tendrá una visión gran angular del universo con la exquisita resolución del Hubble. Como telescopio de sondeo, las observaciones del Roman podrían encontrar más de estas raras e improbables "rayas estelares" en otros lugares del universo. Según van Dokkum, para ello podría ser necesario el aprendizaje automático mediante algoritmos muy buenos para encontrar formas extrañas específicas en un mar de otros datos astronómicos.