Se publica el mayor mapa de agujeros negros supermasivos activos del universo
Los astrónomos han cartografiado el mayor volumen del universo con un nuevo mapa de agujeros negros supermasivos activos que viven en los centros de las galaxias. Estos agujeros negros, llamados cuásares, son irónicamente algunos de los objetos más brillantes del universo.
El nombre cuásar, quasar en inglés, es el acrónimo de «fuente de radio cuasiestelar» (quasi-stellar radio source). Aparecen en en el agujero negro del centro de las galaxias y son una fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible.
El nuevo mapa registra la ubicación de cerca de 1,3 millones de cuásares en el espacio y el tiempo, el más lejano de los cuales brillaba cuando el universo tenía sólo 1.500 millones de años (para comparar, el universo tiene ahora 13.700 millones de años).
INFOGRAFÍA QUE EXPLICA LA CREACIÓN DE UN NUEVO MAPA DE ALREDEDOR DE 1,3 MILLONES DE CUÁSARES DE TODO EL UNIVERSO VISIBLE. IMAGEN: ESA/GAIA/DPAC; LUCY READING-IKKANDA/SIMONS FOUNDATION; K. STOREY-FISHER ET AL. 2024
«Este catálogo de cuásares se diferencia de todos los anteriores en que nos ofrece un mapa tridimensional del mayor volumen del universo hasta la fecha», afirma David Hogg, cocreador del mapa e investigador científico del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron de Nueva York y profesor de Física y Ciencia de Datos de la Universidad de Nueva York. «No es el catálogo con más cuásares, y no es el catálogo con las mediciones de mejor calidad de los cuásares, pero es el catálogo con el mayor volumen total del universo cartografiado«.
Hogg y sus colegas presentan el mapa en un artículo publicado en The Astrophysical Journal. La autora principal del artículo, Kate Storey-Fisher, es investigadora postdoctoral en el Centro Internacional de Física de Donostia (España).
Los científicos construyeron el nuevo mapa utilizando datos del telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea. Aunque el objetivo principal de Gaia es cartografiar las estrellas de nuestra galaxia, también detecta inadvertidamente objetos fuera de la Vía Láctea, como cuásares y otras galaxias, mientras escanea el cielo.
Hemos sido capaces de realizar mediciones de cómo se agrupa la materia en el universo primitivo tan precisas como las de algunos de los principales proyectos de investigación internacionales, lo cual es bastante sorprendente si tenemos en cuenta que obtuvimos nuestros datos como un «extra» del proyecto Gaia, centrado en la Vía Láctea», afirma Storey-Fisher.
Por qué los agujeros negros son tan brillantes
Los cuásares son impulsados por agujeros negros supermasivos situados en el centro de las galaxias y pueden ser cientos de veces más brillantes que una galaxia entera. A medida que la atracción gravitatoria del agujero negro hace girar el gas cercano, el proceso genera un disco extremadamente brillante y, a veces, chorros de luz que los telescopios pueden observar.
Las galaxias en las que habitan los cuásares están rodeadas de enormes halos de un material invisible llamado materia oscura. El estudio de los cuásares permite a los astrónomos conocer mejor la materia oscura, por ejemplo, en qué medida se agrupa.
Los astrónomos también pueden utilizar la ubicación de los cuásares distantes y sus galaxias anfitrionas para comprender mejor cómo se expandió el cosmos a lo largo del tiempo. Por ejemplo, los científicos ya han comparado el nuevo mapa de cuásares con la luz más antigua de nuestro cosmos, el fondo cósmico de microondas. A medida que esta luz viaja hasta nosotros, se curva por la red de materia oscura que interviene, la misma red trazada por los cuásares. Comparando ambas, los científicos pueden medir la intensidad con la que se agrupa la materia.
«Ha sido muy emocionante ver cómo este catálogo ha estimulado tantos avances científicos», afirma Storey-Fisher. «Investigadores de todo el mundo están utilizando el mapa de cuásares para medir todo, desde las fluctuaciones de densidad iniciales que sembraron la red cósmica hasta la distribución de los vacíos cósmicos y el movimiento de nuestro sistema solar a través del universo».
El equipo utilizó datos de la tercera publicación de Gaia, que contenía 6,6 millones de cuásares candidatos, y datos del Wide-Field Infrared Survey Explorer de la NASA y del Sloan Digital Sky Survey. Al combinar los conjuntos de datos, el equipo eliminó contaminantes como estrellas y galaxias del conjunto de datos original de Gaia y determinó con mayor precisión las distancias a los cuásares. El equipo también creó un mapa que muestra dónde se espera que el polvo, las estrellas y otras molestias bloqueen nuestra visión de ciertos cuásares, lo cual es fundamental para interpretar el mapa de cuásares.
«Este catálogo de cuásares es un gran ejemplo de lo productivos que son los proyectos astronómicos», dice Hogg. «Gaia se diseñó para medir las estrellas de nuestra propia galaxia, pero también encontró millones de cuásares al mismo tiempo, que nos dan un mapa de todo el universo».
REFERENCIA
Quaia, the Gaia-unWISE Quasar Catalog: An All-sky Spectroscopic Quasar Sample
Fuente: Fundación Simons
