Unos astrónomos, usando datos del actual programa VLA Sky Survey (VLASS), han encontrado una serie de galaxias distantes con agujeros negros supermasivos en sus núcleos que han lanzado poderosos chorros de material en las últimas dos décadas más o menos, los cuales que emiten ondas de radio. Los científicos compararon los datos del VLASS con los datos de un estudio anterior que también usó el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la Fundación Nacional de Ciencias para llegar a su conclusión.

“Encontramos galaxias que antes no mostraban evidencia de chorros pero que ahora sí muestran claros indicios de tener chorros jóvenes y compactos”, dijo la Dra. Kristina Nyland, becaria postdoctoral del NRC en residencia en el Laboratorio de Investigación Naval.

“Chorros como estos pueden afectar fuertemente el crecimiento y la evolución de sus galaxias, pero todavía no entendemos todos los detalles. Detectar chorros recién aparecidos con estudios como el VLASS proporciona una medida del papel de estos potentes chorros de radio en dar forma a la vida de las galaxias durante miles de millones de años”, dijo Nyland.

El VLASS es un proyecto que inspeccionará el cielo visible desde el VLA – cerca del 80 por ciento del cielo entero – tres veces a lo largo de siete años. Las observaciones comenzaron en 2017 y el primero de los tres escaneos ya se ha completado. Nyland y sus colegas compararon los datos de este escaneo con los datos del estudio FIRST que usó el VLA para observar una porción más pequeña del cielo entre 1993 y 2011.

Encontraron así cerca de 2.000 objetos que aparecen en las imágenes del VLASS, pero que no fueron detectados en el anterior estudio FIRST. De estos, seleccionaron 26 objetos que previamente fueron categorizados como galaxias con núcleos activos, o sea, alimentados por agujeros negros supermasivos, por medio de observaciones ópticas e infrarrojas. Las observaciones FIRST de los 26 objetos se habían hecho entre 1994 y 2001. Las observaciones del VLASS se hicieron en 2019. Los intervalos entre las observaciones de los objetos, por lo tanto, oscilaron entre 18 y 25 años.

Concepción artística de una galaxia con un núcleo activo que impulsa chorros de material hacia fuera del centro de la galaxia. (Foto: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF)

Después escogieron 14 de estas galaxias para realizar observaciones más detalladas con el VLA. Estas observaciones proporcionaron imágenes de mayor resolución y también se hicieron en múltiples radiofrecuencias para obtener una comprensión más completa de las características de los objetos.

“Los datos de estas detalladas observaciones nos dicen que la causa más probable de la diferencia en el brillo en el rango de radio entre las observaciones FIRST y VLASS es que los ‘motores’ en los núcleos de estas galaxias han lanzado nuevos chorros desde que se hicieron las observaciones FIRST”, explicó Dillon Dong, de Caltech.

Se sabe que los agujeros negros en los núcleos de las galaxias interactúan con las propias galaxias, y que ambos evolucionan juntos. Los chorros lanzados desde las regiones cercanas a los agujeros negros pueden afectar a la cantidad de estrellas que se forman dentro de la galaxia.

“Los chorros de radio proporcionan laboratorios naturales para aprender sobre la física extrema de los agujeros negros supermasivos, cuya formación y crecimiento se cree que están intrínsecamente ligados a los de los centros de las galaxias en las que residen”, dijo Pallavi Patil, de la Universidad de Virginia.

“Chorros tan jóvenes como los descubiertos en nuestro estudio pueden proporcionarnos una rara oportunidad de obtener nuevos conocimientos sobre cómo funcionan estas interacciones entre los chorros y su entorno”, dijo Nyland.

“VLASS ha demostrado ser una herramienta clave para descubrir tales chorros, y esperamos ansiosamente los resultados de sus dos próximas épocas de observación”, dijo Mark Lacy, del Observatorio Nacional de Radioastronomía.

Nyland y sus colegas planean más estudios de galaxias usando el Very Long Baseline Array (VLBA), el Observatorio de Rayos X Chandra y telescopios en luz visible e infrarroja. Su artículo se publicará en la revista Astrophysical Journal.