En una galaxia situada a unos 500 millones de años luz de la Tierra, un agujero negro supermasivo ha comenzado a alterar el futuro de millones de estrellas que aún no han nacido. La galaxia VV 340a, actualmente en proceso de fusión con otra espiral cercana, ha sido observada expulsando chorros colosales de gas ionizado a través de su disco galáctico. Este fenómeno no solo llama la atención por su espectacularidad, sino por su significado: podría estar drenando el combustible necesario para la formación de nuevas estrellas.
El descubrimiento, publicado en la revista Science, aporta evidencia directa de cómo un chorro de gas impulsado por un agujero negro puede limitar la actividad estelar de su galaxia anfitriona. Utilizando observaciones en múltiples longitudes de onda, incluidos datos del telescopio espacial James Webb (JWST), los investigadores han documentado por primera vez un chorro galáctico en precesión que genera un flujo de salida de gas caliente a escala kilopársec. Según el estudio, el chorro expulsa cerca de 19 masas solares de gas cada año, una cantidad suficiente como para afectar la tasa de formación estelar.
Una galaxia joven con comportamiento inesperado
VV 340a pertenece a un sistema de dos galaxias espirales que están comenzando a fusionarse. Mientras una se muestra de frente, la otra —VV 340a— se ve de perfil, lo que ha facilitado el análisis de sus estructuras internas. La mayoría de la luminosidad infrarroja de este sistema proviene de VV 340a, lo que la clasifica como una galaxia infrarroja luminosa (LIRG), caracterizada por intensas regiones de formación estelar y actividad nuclear.
Aunque su aspecto es el de una galaxia joven, lo que ocurre en su núcleo recuerda más a los procesos que suelen observarse en sistemas mucho más evolucionados. En el centro de VV 340a se encuentra un agujero negro supermasivo, cuya actividad ha generado un chorro de plasma que no avanza en línea recta, sino que se mueve en espiral, debido a un fenómeno llamado precesión. Esta forma helicoidal permite que el gas ionizado se distribuya en un volumen mayor del entorno galáctico.
Según los autores del estudio, “el chorro precesa con un periodo de (8,2 ± 5,5) × 10⁵ años” y genera un flujo de salida de gas que alcanza velocidades máximas de 1200 kilómetros por segundo, extendiéndose hasta 15 kilopársecs —unos 48.000 años luz— desde el núcleo galáctico.
Cómo un chorro puede “cerrar el grifo” de las estrellas
Las galaxias forman estrellas a partir de gas frío y denso, principalmente hidrógeno molecular. Pero en VV 340a, ese gas parece estar desapareciendo a un ritmo acelerado. El chorro observado no solo está expulsando gas, sino también calentándolo a temperaturas comparables con la atmósfera externa del Sol, un estado conocido como gas coronal.
Este tipo de gas no puede colapsar para formar nuevas estrellas, lo que interrumpe el ciclo de nacimiento estelar. El mecanismo observado en VV 340a es un ejemplo de lo que en astrofísica se denomina “retroalimentación del núcleo galáctico activo (AGN)”, una forma en que los agujeros negros influyen en la evolución de sus galaxias anfitrionas. En este caso, se trata de un modo mecánico: un chorro que arrastra, calienta y dispersa el gas necesario para la formación de estrellas.
Lo notable es que VV 340a es una galaxia clasificada como radio-silenciosa, es decir, que no posee emisiones de radio intensas como las de los cuásares o radiogalaxias típicas. Sin embargo, el estudio ha demostrado que incluso en este tipo de galaxias, los chorros pueden tener un impacto significativo. En palabras del artículo: “concluimos que el flujo de salida está siendo impulsado por la energía cinética del chorro”.
El chorro en precesión y su geometría cambiante
A diferencia de otros chorros galácticos rectilíneos, el de VV 340a describe una trayectoria en espiral, como si fuera un aspersor en movimiento lento. Esta forma es consecuencia de una precesión, probablemente provocada por inestabilidades en el disco de acreción del agujero negro o la presencia de un sistema binario.
Gracias a observaciones de alta resolución del radiotelescopio VLA, los científicos han podido reconstruir esta geometría tridimensional. El modelo resultante muestra que el chorro cambia de orientación de forma gradual, arrastrando consigo el gas del medio interestelar en una estructura en forma de cono hueco. Las emisiones observadas en rayos X, infrarrojo medio y líneas ópticas altamente ionizadas como [Ne V] y [O III], refuerzan esta interpretación.
Los investigadores calculan que el chorro convierte aproximadamente el 25 % de su energía cinética en energía del flujo de salida, una eficiencia inusualmente alta que podría deberse a la forma en que interactúa con el gas del disco galáctico.
¿Está muriendo la galaxia VV 340a?
Una de las preguntas clave es si este fenómeno basta para apagar por completo la formación estelar en VV 340a. La respuesta, por ahora, es no. Aunque el flujo de salida es significativo, no logra eliminar todo el gas disponible para formar estrellas. Sin embargo, acelera el proceso de agotamiento del gas, reduciendo el tiempo que la galaxia puede seguir formando estrellas activamente.
Según el estudio, “el flujo de salida acorta la escala de tiempo de agotamiento del gas en (2,5 ± 0,9) × 10⁸ años”, una diferencia estadísticamente significativa . Esto implica que, si el chorro se mantiene activo durante unos cientos de millones de años más, podría dejar a la galaxia sin combustible estelar antes de lo esperado.
Este tipo de comportamiento, observado en una galaxia que aún se encuentra en una etapa temprana de fusión, plantea nuevas preguntas sobre los tiempos y mecanismos de la retroalimentación galáctica, y su papel en la evolución cósmica de las galaxias espirales.
Una ventana al futuro de otras galaxias
Lo que hace especial este descubrimiento no es solo su espectacularidad, sino su relevancia para la comprensión de cómo mueren las galaxias. VV 340a es un ejemplo de cómo un agujero negro puede tener efectos más allá de su entorno inmediato, moldeando el destino estelar de toda una galaxia.
Aunque fenómenos similares se habían observado en galaxias más antiguas y elípticas, esta es la primera vez que se documenta con tanto detalle en una espiral joven y rica en gas. La posibilidad de que estos chorros helicoidales sean más comunes de lo que se pensaba está ahora sobre la mesa.
Como concluyen los autores: “Estamos solo comenzando a comprender cuán común puede ser este tipo de actividad”.
Referencias
Cortesía de Muy Interesante
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