Resulta difícil de imaginar que una criatura cuya vida raramente llaga al siglo sea capaz de observar y comprender el ciclo vital de las galaxias cuya existencia abarca miles de millones de años. Sin embargo, han bastado unas pocas generaciones de astrónomos y astrofísicos para que la vida de las galaxias o, al menos, algunos aspectos de su evolución hayan sido descubiertos.

Como sucede con cualquier otro objeto del Universo, las galaxias también tienen un ciclo vital a lo largo del cual nacen, crecen, entran en periodo de madurez y envejecen. Para observar ese proceso serían necesarios muchos miles de millones de años y en nuestra corta vida solo podemos obtener imágenes fijas. No obstante, lo mismo que una imagen fija de una multitud humana permitiría a un observador puntual reconocer individuos de muy distintas edades, cuando los astrónomos observan el firmamento también obtienen imágenes de las galaxias en sus distintos estados de su evolución.

A diferencia con lo que sucede al fotografiar una multitud cercana, cualquier foto fija del firmamento ofrece imágenes que pertenecen a tiempos diferentes. Cuanto más lejos está una galaxia, más tiempo hace que partió de ella la luz que captamos y por lo tanto la vemos cuando era más joven. Mirar a lo lejos es viajar hacia atrás en el tiempo.

Hoy hablamos de la evolución de las galaxias centrados en lo que se conoce como núcleo galáctico activo (AGN). Un núcleo galáctico activo es a una región típica del centro de cada galaxia en la que existe un agujero negro supermasivo, con una masa típica que puede superar el millón de masas solares, rodeado de un disco de acreción interior formado por plasma y una extensa nube de polvo exterior en forma de donut que envuelve al conjunto.

Cuando a lo largo de la evolución de una galaxia, el disco de acreción tiene una masa lo suficientemente abundante, el agujero negro va absorbiendo la materia y sus átomos, sometidos terribles condiciones, emiten una enorme cantidad de radiación. A medida que la cantidad de materia que rodea al agujero negro disminuye, la actividad va decreciendo, una muestra inequívoca de la vejez del conjunto.

Ya en otro programa de Hablando con Científicos hablamos de los AGNs, pero hoy nuestra invitada nos invita a conocer los resultados de una nueva investigación que va más allá del conocimiento de uno de estos objetos, el trabajo ahora publicado en la revista The Astrophysical Journal presenta lo que podríamos llamar un estudio de población galáctica.

El artículo, cuya autora principal es Donají Esparza Arredondo, estudiante de doctorado en el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México, junto a otros investigadores mexicanos y españoles, presenta los resultados del estudio de 877 galaxias observadas con distintos telescopios en el rango visible, infrarrojo, ultravioleta y rayos X. De esos candidatos iniciales, los investigadores escogieron 88 que, por sus especiales características, son candidatos para tener núcleos galácticos activos cuya actividad que ha ido aumentando o disminuyendo con el tiempo.

Los investigadores han comprobado que la gran mayoría de estos candidatos (∼96%) son fuentes en declive. Esto puede explicarse si el universo tuvo su pico de actividad en el pasado y actualmente está dominado por el apagado de la actividad de los centros galácticos activos.

Os invito a escuchar a Donají Esparza Arredondo, Donají Esparza Arredondo, estudiante de doctorado en el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Referencia:

Donaji Esparza-Arredondo et al., Active Galactic Nucleus Ghosts: A Systematic Search for Faded Nuclei 2020 ApJ 905 29   https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc425

Créditos de imagen:
NASA, ESA, W. Keel (University of Alabama), and the Galaxy Zoo Team – http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/01/image/a/ (direct link)