Los astrónomos han utilizado el telescopio espacial James Webb para observar la región central de la galaxia Circinus, una galaxia activa relativamente cercana situada a 13 millones de años luz de distancia. Los nuevos datos revelan que el agujero negro supermasivo en el núcleo de la galaxia está principalmente consumiendo polvo y gas circundante, en lugar de expulsarlos en forma de flujos como se creía anteriormente. Este hallazgo desafía los modelos existentes sobre cómo funcionan los núcleos galácticos activos y destaca el poder de las capacidades avanzadas de imágenes de Webb.
Revelando el núcleo oculto
La galaxia Circinus, catalogada como ESO 97-G13, ha sido durante mucho tiempo de interés para los investigadores debido a sus densas y oscuras nubes de gas y polvo. Los telescopios terrestres tuvieron dificultades para atravesar este velo, lo que dificultó las observaciones detalladas del agujero negro central. Webb superó este obstáculo utilizando un modo especializado de alto contraste llamado interferómetro de enmascaramiento de apertura, que combina luz a través de pequeñas aberturas para crear patrones de interferencia.
Esta técnica transformó efectivamente a Webb en un interferómetro en miniatura, produciendo una imagen nítidamente enfocada del motor central de la galaxia. El análisis mostró que la mayor parte de la emisión infrarroja se origina en un toro de polvo en forma de rosquilla que alimenta el agujero negro, no en material que fluye hacia afuera.
Cómo crecen los agujeros negros
Los agujeros negros supermasivos crecen atrayendo la materia circundante. Este material se acumula en un toroide alrededor del agujero negro, formando un disco de acreción giratorio. La fricción dentro de este disco lo calienta, lo que hace que emita una radiación intensa, incluida luz infrarroja. Los nuevos datos de Webb confirman que la fuente principal de brillo infrarrojo cerca del núcleo de la galaxia Circinus son las regiones más internas de este toro polvoriento, anulando suposiciones anteriores sobre el dominio del flujo de salida.
“Es la primera vez que se utiliza un modo de alto contraste de Webb para observar una fuente extragaláctica”, dijo el Dr. Julien Girard del Instituto Científico del Telescopio Espacial.
Implicaciones para futuras investigaciones
Este avance allana el camino para estudios más detallados de los agujeros negros en otras galaxias. Al aplicar las imágenes de alto contraste de Webb a objetivos adicionales, los astrónomos pueden construir un catálogo más amplio de patrones de emisión, determinando si el comportamiento de la galaxia Circinus es típico o una excepción. Se necesita una muestra estadística de agujeros negros para comprender la relación entre los discos de acreción, los flujos de salida y la producción de energía general de estos objetos.
Los resultados, publicados en Nature Communications, demuestran el creciente potencial de los métodos interferométricos en la astronomía espacial. Con más observaciones planeadas, Webb está ampliando los límites de nuestra capacidad para ver los rincones más ocultos del Universo. El equipo espera ampliar la muestra a decenas de agujeros negros.
En última instancia, esta investigación proporciona una comprensión más clara de la mecánica de los agujeros negros y enfatiza el poder transformador de las nuevas herramientas de observación en astrofísica.
