Un efecto inesperado de las colisiones entre galaxias

Se ha venido creyendo que los choques entre galaxias promueven que los agujeros negros masivos en sus centros pasen a tragar más materia, al aumentar la cantidad de esta disponible en su entorno. Sin embargo, una nueva investigación indica que en tales colisiones se produce un efecto muy distinto.

Un agujero negro es una región densa y compacta de espacio en la que se concentra tanta masa que se genera un campo gravitatorio tan intenso que ni la materia ni tan siquiera la luz pueden escapar. El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia ha comprimido una masa de 4,5 millones de veces la de nuestro Sol en una región muy pequeña de espacio.

Es fácil imaginar una colisión de galaxias como un cataclismo cósmico en el que muchas estrellas chocan y explotan, y durante el que se desencadenan muchos otros episodios de destrucción a gran escala. Pero en realidad una colisión entre galaxias se parece más a un encuentro entre dos nubes que se combinan en una sola. Es poco probable, por ejemplo, que estrellas de una galaxia choquen directamente con estrellas de la otra. Aparte de esto, una colisión entre galaxias sí suele tener numerosas consecuencias y algunas de ellas de gran alcance.

Las galaxias colisionan de diferentes maneras. A veces, una galaxia pequeña colisiona con la parte exterior de otra más grande y la atraviesa o se fusiona con ella, intercambiando en ambos casos muchas estrellas durante el trayecto y el proceso resultante. Pero las galaxias también pueden colisionar frontalmente, y la más pequeña de las dos será desmembrada por las fuerzas de marea gravitatoria de la más grande. Es en este escenario donde puede ocurrir algo muy interesante dentro del núcleo galáctico.

En el corazón de la mayoría de las galaxias se encuentra un enorme agujero negro. Desde que los astrónomos exploran las colisiones galácticas, se ha dado por hecho que una colisión siempre proporcionaría materia a tragar para un agujero negro masivo ubicado en ese núcleo galáctico. Y que esta materia extra, al ser tragada por el agujero negro, aumentaría significativamente las señales detectables de su actividad tragando materia, algunas de las cuales veríamos como emisiones de luz ultravioleta y de rayos X.

Sin embargo, el equipo de Yohei Miki, de la Universidad de Tokio en Japón, ha encontrado ahora fuertes indicios de que esta secuencia de acontecimientos no es inevitable y que de hecho en bastantes ocasiones puede desencadenarse justo el efecto contrario. Este estudio, titulado "Destruction of the central black hole gas reservoir through head-on galaxy collisions", se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy.

Recreación artística de gas siendo arrastrado hacia fuera del núcleo de una galaxia. (Imagen: © 2021 Miki et al.)

Aunque parece lógico que una colisión galáctica no haga más que aumentar la actividad de un agujero negro masivo, Miki y sus colegas decidieron poner a prueba esta noción. Construyeron modelos digitales muy detallados de escenarios de colisión galáctica y los ejecutaron en supercomputadoras. El equipo observó que, en algunas circunstancias, una galaxia pequeña entrante podría en realidad despojar de materia circundante al agujero negro masivo de la galaxia más grande. Esto reduciría la actividad del agujero en vez de aumentarla. (Fuente: NCYT de Amazings)