En 1974, los astrónomos detectaron una fuente masiva de emisiones de ondas de radio provenientes del centro de nuestra galaxia. En unas pocas décadas, se concluyó que la fuente de ondas de radio correspondía a un agujero negro giratorio particularmente grande. Conocido como Sagitario A, este agujero negro en particular es tan grande que solo lo haría la designación "supermasivo". Desde su descubrimiento, los astrónomos han llegado a la conclusión de que los agujeros negros supermasivos (SMBH) se encuentran en el centro de casi todas las galaxias masivas conocidas.
Pero gracias a una imagen de radio reciente realizada por un equipo de investigadores de la Universidad de Ciudad del Cabo y la Universidad del Cabo Occidental, en Sudáfrica, se ha determinado que en una región del universo distante, los SMBH están produciendo radio chorros en la misma dirección. Este hallazgo, que muestra una alineación de los chorros de galaxias en un gran volumen de espacio, es el primero de su tipo, y podría contarnos mucho sobre el Universo temprano.
Esta investigación, que apareció recientemente en los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, fue posible gracias a una encuesta de imagen de radio profunda de tres años realizada por el radiotelescopio gigante de Metrewave (GMRT) en India. Después de examinar las ondas de radio provenientes de una región del espacio llamada ELAIS-N1, el equipo de investigación sudafricano descubrió que los chorros producidos por estas galaxias estaban todos alineados.
Este hallazgo solo podría explicarse aventurando que los SMBH que los creaban giraban en la misma dirección, lo que a su vez revela algo bastante interesante sobre cómo surgieron estos agujeros negros. En esencia, la única razón probable por la que múltiples SMBH podrían estar girando en la misma dirección en un gran volumen de espacio es si fueran el resultado de fluctuaciones de masa primordiales en el universo primitivo.
Como explicó el profesor Andrew Russ Taylor, presidente conjunto de UWC / UCT SKA, director del recientemente lanzado Instituto Interuniversitario de Astronomía Intensiva de Datos y autor principal del estudio Monthly Notices, explicó: “Dado que estos agujeros negros no se conocen uno sobre el otro, o tener alguna forma de intercambiar información o influir entre sí directamente sobre escalas tan vastas, esta alineación de rotación debe haber ocurrido durante la formación de las galaxias en el universo primitivo ".
Esto fue bastante sorprendente, y algo para lo que el equipo de investigación no estaba preparado. Inicialmente, el objetivo del proyecto era explorar las fuentes de radio más débiles del universo utilizando la última generación de radiotelescopios; que, se esperaba, proporcionaría una vista previa de lo que la próxima generación de telescopios como el telescopio MeerKAT de Sudáfrica y el Square Kilometer Array (SKA) proporcionarán una vez que estén en línea.
Si bien los estudios anteriores han demostrado que hay desviaciones en las orientaciones de ciertas galaxias, esta fue la primera vez que los astrónomos pudieron usar los chorros producidos por los agujeros SMBA para revelar sus alineaciones. Después de notar la simetría que era evidente entre ellos, el equipo de investigación consideró varias opciones sobre por qué podría ser una alineación en galaxias (incluso en escalas más grandes que los cúmulos de galaxias).
Sin embargo, es importante tener en cuenta que las teorías nunca han predicho una distribución de giro a gran escala de este tipo. Tal fenómeno desconocido ciertamente presenta un desafío cuando se trata de las teorías prevalecientes sobre los orígenes del Universo, que deberán revisarse de alguna manera para dar cuenta de esto.
Si bien los estudios anteriores han detectado desviaciones de la uniformidad en las orientaciones de las galaxias, esta fue la primera vez que se utilizaron chorros de radio para medir su alineación. Esto fue posible gracias a la sensibilidad de las imágenes de radio utilizadas, que también se beneficiaron del hecho de que las mediciones de la intensidad de las emisiones de radio no se ven afectadas por cosas como la dispersión, la extinción y la rotación de Faraday (que pueden haber efectuado otros estudios).
Además, la presencia de alineaciones de esta naturaleza podría arrojar luz sobre la orientación y la evolución de estas galaxias, particularmente en relación con las estructuras a gran escala. También podrían ayudar al astrónomo a aprender más sobre los movimientos en las fluctuaciones de materia primordiales que dieron lugar a la estructura actual del Universo. Como Taylor y los otros autores del artículo también señalan, será interesante comparar esto con las predicciones de la estructura de momento angular de las simulaciones del universo.
En los últimos años, se han producido varias simulaciones para modelar la estructura de gran venta del Universo y cómo evolucionó. Estos incluyen, entre otros, el proyecto FastSound, que ha estado estudiando galaxias en el Universo utilizando el Espectrógrafo de Objetos Múltiples de Fibra del Telescopio Subaru (FMOS) y el Proyecto DESI, que se basará en el Telescopio Mayall en Kitt Peak Observatorio Nacional en Arizona para trazar la historia del Universo que se remonta a 11 mil millones de años y crear un mapa 3D extremadamente preciso.
Y luego está el Pathfinder de matriz de kilómetros cuadrados de Australia (ASKAP), un radiotelescopio que la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO) está encargando actualmente en el Observatorio de Radioastronomía de Murchison (MRO) en Australia Occidental. Cuando se complete, la matriz ASKAP combinará una velocidad de levantamiento rápida y una alta sensibilidad para estudiar el Universo temprano.
En los próximos años, es probable que estos proyectos, combinados con esta nueva información sobre las alineaciones de los agujeros negros supermasivos, arrojen algo de luz sobre cómo surgió el Universo, desde la creación hasta nuestros días. Como Taylor dice: “Estamos comenzando a comprender cómo surgió la estructura a gran escala del universo, comenzando desde el Big Bang y creciendo como resultado de las perturbaciones en el universo primitivo, hasta lo que tenemos hoy, y eso ayuda exploremos cómo será el universo del mañana ".
