Hay una galaxia no muy lejos de la nuestra que los astrónomos estaban muy seguros de que tenía la forma de una "X", al menos desde la perspectiva de los radiotelescopios. Pero una imagen de radiotelescopio nueva y más clara muestra que la galaxia se parece más a una burbuja estirada.
Esa imagen, publicada el 11 de julio en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, revoca las nociones de décadas sobre la galaxia, NGC 326, e interrumpe una teoría de larga data sobre colisiones entre agujeros negros supermasivos. Es un producto del Low-Frequency Array (LOFAR), un poderoso radiotelescopio en los Países Bajos.
NGC 326 realmente parecía tener forma de X, escribieron los autores del artículo del 11 de julio. Cada vez que los investigadores estudiaban las firmas de radio de la galaxia, los patrones particulares de ondas de radio que emite una estructura, parecían mostrar cuatro lóbulos distintos, las patas de la X. Eso era evidencia, pensaron, de una colisión gigante pasada entre dos agujeros negros supermasivos . Pero la nueva imagen presenta una imagen más complicada, una que una colisión de agujeros negros por sí sola no puede explicar.
He aquí por qué la forma de X fue un gran problema para los investigadores de agujeros negros. Las galaxias grandes, incluida nuestra Vía Láctea, tienen agujeros negros supermasivos en sus centros, como ya informó Live Science. Esos agujeros negros, grandes como son, son en su mayoría demasiado pequeños y lejanos para observar incluso con los mejores telescopios. Pero los astrónomos pueden reconocer esos agujeros negros por sus firmas de radio. Muchos agujeros negros supermasivos arrojan dos chorros de materia al espacio, hechos de material que apenas escapó al caer al vacío. Esos chorros se disparan en direcciones opuestas a fracciones significativas de la velocidad de la luz, creando largas manchas de partículas brillantes en el espacio, a menudo más grandes que sus galaxias anfitrionas, que los radiotelescopios pueden detectar.
Pero los investigadores se habían preguntado durante mucho tiempo: cuando las galaxias grandes se fusionan, ¿chocan sus agujeros negros supermasivos? Es una pregunta abierta en astrofísica si el universo ha existido el tiempo suficiente para que dos agujeros negros supermasivos se hayan cerrado de golpe, escribieron los autores del artículo. Una vez que dos de esos gigantes tropiezan en las órbitas del otro, el proceso de girar más y más cerca, y luego colisionar, podría tomar tantos miles de millones de años que nunca lo veríamos en nuestro universo.
Pero algunos astrónomos pensaron que las galaxias en forma de X eran evidencia de que esas colisiones habían sucedido. La teoría era que, en algún momento, un agujero negro supermasivo que producía dos chorros se estrelló contra otro agujero negro supermasivo, lo que resultó en un agujero negro nuevo y más grande orientado en un eje completamente nuevo, según los autores del artículo. Ese nuevo agujero negro dispararía sus dos chorros en una dirección totalmente diferente, pero los chorros del agujero negro original permanecerían brillando en el espacio, creando esa forma de X.
Sin embargo, esta teoría de las galaxias en forma de X tiene algunos términos bastante estrictos: no puede haber manchas entre los lóbulos de los chorros. Los espacios vacíos tienen que ser oscuros. Eso se debe a que el agujero negro se habría reorientado tan repentinamente que los chorros no se moverían a través del espacio intermedio, rociándolo con partículas. El proceso, desde una perspectiva externa, se vería como una fuente de chorro apagándose como otra encendida en la misma ubicación, rociando en diferentes direcciones.
La nueva imagen de LOFAR muestra que, al menos en NGC 326, ese no es el caso. Los espacios entre los lóbulos de la "X" de la galaxia están llenos de partículas brillantes, haciéndolo más como una burbuja que como una letra del alfabeto.
"Hacemos hincapié en que una fusión de BH-BH, que se manifiesta como una reorientación abrupta del jet o como una transición más lenta ... no está descartada por estos datos", escribieron los investigadores en el documento. "Pero ya no es una explicación necesaria o suficiente para la morfología de la fuente observada por sí sola".
En otras palabras, los agujeros negros podrían haberse fusionado en NGC 326. Pero esta imagen más detallada no necesariamente muestra los detritos de tal fusión. Y si se produjo una fusión de agujeros negros en NGC 326, esa fusión por sí sola no puede explicar la forma que los astrónomos ahora pueden ver en esa parte del espacio.
En el futuro, escribieron los investigadores, los astrónomos tendrán que reevaluar sus supuestos sobre las galaxias en forma de X, de las cuales NGC 326 fue el ejemplo "prototípico". A medida que los astrónomos se preparan para colocar en el espacio la Antena Espacial de Interferómetro Láser, o LISA, el detector de ondas gravitacionales más sensible, algunos han producido cálculos sobre cuántas fusiones de agujeros negros supermasivos (que producen ondas muy grandes en el espacio-tiempo, también conocido como ondas gravitacionales de baja frecuencia), el instrumento debería ser capaz de detectar cada año en función del número de galaxias en forma de X en el espacio. Pero si NGC 326 no es realmente en forma de X, ¿pueden los astrónomos confiar en que alguno de los más distantes sí? Tal vez sea hora de volver al tablero de dibujo en esos cálculos.
