Observaciones de ALMA muestran que, pese a la abundancia de gas, los agujeros negros consumen materia de forma selectiva y en episodios breves
ATACAMA, CHILE – Una nueva investigación internacional —con participación destacada de científicos chilenos— entregó la mirada más detallada hasta ahora sobre el proceso de alimentación de los agujeros negros supermasivos en galaxias que están en pleno proceso de fusión. Gracias a observaciones de alta resolución realizadas con el radiotelescopio ALMA, el estudio demostró que estos objetos no consumen el gas disponible de manera continua, sino que lo hacen de forma selectiva, variable y en episodios breves.
La investigación fue liderada por Makoto Johnstone, astrónomo y estudiante de doctorado de la Universidad de Virginia, y contó con la colaboración de Ezequiel Treister, investigador principal del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y académico de la Universidad de Tarapacá; junto con la astrónoma chilena del National Radio Astronomy Observatory (NRAO), Loreto Barcos-Muñoz.
Galaxias en colisión y agujeros negros en crecimiento
El equipo analizó siete galaxias cercanas que atraviesan procesos de colisión. Algunas de ellas contienen dos agujeros negros activos, ambos emitiendo rayos X, mientras que otras presentan solo uno. A partir de observaciones de alta resolución, los investigadores estudiaron el gas frío que rodea a estos objetos, identificando regiones con dinámicas caóticas que constituyen su principal fuente de alimento.
Uno de los hallazgos más relevantes indica que la presencia de grandes cantidades de gas no garantiza que un agujero negro esté en un estado de crecimiento activo. Aunque el material puede estar en su entorno inmediato, solo una pequeña fracción logra finalmente caer hacia el agujero negro.
“Las galaxias contienen un agujero negro en su centro, que crece alimentándose de gas y polvo en un proceso llamado acreción”, explica Treister.
Por su parte, Barcos-Muñoz complementa:
“Aunque las fusiones concentran grandes cantidades de gas, solo una fracción muy pequeña de ese material logra alimentar al agujero negro”.
ALMA permite observar donde otros telescopios no pueden
El estudio evidencia que las regiones próximas a los agujeros negros son ambientes altamente polvorientos y turbulentos, lo que en muchas longitudes de onda impide ver lo que ocurre en el núcleo galáctico.
Sin embargo, ALMA, con su capacidad de observar longitudes de onda más largas y con resolución angular excepcional, permite ver a través del polvo y estudiar el comportamiento del gas frío en zonas extremadamente cercanas al agujero negro.
Esto posibilitó demostrar que la alimentación de un agujero negro supermasivo depende de procesos internos complejos, como la pérdida de momento angular, la forma en que el gas se desplaza o rota, episodios breves de acreción y niveles significativos de oscurecimiento.
“Con ALMA podemos observar directamente, a través del polvo, a escalas espaciales muy pequeñas. Es algo que solo este radiotelescopio puede lograr hoy”, señaló Johnstone.
Liderazgo chileno en astronomía y ciencia de frontera
El estudio refuerza el papel de Chile como referente mundial en astronomía avanzada. Además de Treister y Barcos-Muñoz, participaron los investigadores del CATA Franz Bauer (UTA), Ignacio del Moral-Castro (UC) y Claudio Ricci.
ALMA, instalado en el norte de Chile, vuelve a posicionarse como infraestructura fundamental para estudios de frontera.
Treister subrayó que los resultados son fruto de una colaboración internacional moldeada por años de trabajo conjunto:
“Este trabajo refleja una historia académica compartida y la formación de nuevos investigadores que hoy contribuyen desde distintos países”.
Lo que viene: ampliar la muestra y sumar datos del telescopio Webb
El equipo adelantó que el siguiente paso será analizar más galaxias en fusión y combinar las observaciones de ALMA con datos del James Webb Space Telescope (JWST).
El objetivo es comprender con mayor precisión en qué condiciones el gas logra finalmente cruzar el último umbral y alimentar al agujero negro supermasivo.
“El próximo paso es observar más sistemas y aumentar la nitidez de nuestros datos para entender cuándo y cómo el gas llega efectivamente al agujero negro”, señalaron los investigadores.
