El cuásar J2318 rompe récords astronómicos al registrar el flujo ultravioleta más rápido del universo cercano, un fenómeno que desafía las teorías de evolución galáctica.
Un equipo internacional de astrofísicos ha detectado el viento ultravioleta más rápido jamás registrado en el universo cercano. Impulsado por un agujero negro supermasivo en el corazón del cuásar J2318, este flujo de gas ionizado se desplaza a la asombrosa velocidad de 323 millones de kilómetros por hora, lo que equivale al 30% de la velocidad de la luz.
El histórico hallazgo, publicado en la prestigiosa revista científica The Astrophysical Journal, representa un hito en las observaciones espectroscópicas y abre una nueva ventana para comprender cómo evolucionan las galaxias.
Un “huracán” de categoría 79Los cuásares son los núcleos activos de galaxias distantes y se cuentan entre los objetos más energéticos del cosmos. Se alimentan de un agujero negro supermasivo central que acumula gas y polvo en un disco de acreción. La fricción y las fuerzas de marea calientan este material a millones de grados, haciendo que el cuásar brille con una luminosidad billones de veces superior a la del Sol.
En el cuásar SDSS J231854.31+243954.2, situado a unos 3.000 millones de años luz en la constelación de Pegaso, la radiación es tan ingente que empuja el gas circundante hacia el exterior, creando potentes “vientos de agujero negro”.”Esta velocidad es inusual incluso entre los objetos más energéticos del cosmos”, explica Patrick Hall, profesor de astronomía en la York University (Canadá).Para ilustrar la magnitud de esta energía, si se trasladara este fenómeno a la escala Saffir-Simpson (que mide la fuerza de las tormentas terrestres), equivaldría a un huracán de categoría 79.
Estas corrientes viajan tan rápido que podrían cruzar la distancia entre la Tierra y la Luna en cuestión de pocos segundos.El motor físico: Empujar materia con luzA diferencia de los vientos terrestres, generados por cambios de presión atmosférica, los vientos de los agujeros negros se rigen por la presión de radiación.Bombardeo atómico: En las regiones internas del cuásar, la luz emitida es tan intensa que los fotones individuales colisionan físicamente contra los átomos de gas.Transferencia de energía: Mediante este impacto, los fotones transfieren su momento lineal a los iones de elementos pesados como el carbono y el silicio, acelerándolos de forma constante.El límite crítico: Este mecanismo (line-driven acceleration) requiere un equilibrio perfecto.
Si la radiación es demasiado intensa, despoja a los átomos de todos sus electrones (ionización completa), lo que impediría que los fotones sigan empujando el gas.La detección de este flujo extremo fue posible gracias al análisis minucioso de datos espectroscópicos de los programas de cartografiado celeste SDSS-IV y SDSS-V. Los astrónomos identificaron que el agujero negro alberga una masa de 1.700 millones de veces la masa del Sol, un tamaño normal para estos gigantes, lo que hace aún más sorprendente que el gas alcance velocidades tan extremas sin disiparse.Esculpiendo el destino de las galaxiasEste descubrimiento aporta pistas fundamentales para resolver uno de los grandes enigmas de la cosmología: cómo influyen los agujeros negros en sus galaxias anfitrionas.Cuando un agujero negro emite vientos a velocidades relativistas, expulsa el gas frío necesario para el nacimiento de nuevas estrellas. Este fenómeno se conoce como retroalimentación negativa de cuásares.Efecto del Viento CósmicoConsecuencia en la GalaxiaExpulsión de nubes de hidrógeno molecular Detiene de forma definitiva la formación estelar.Actúa como un “termostato cósmico”Regula el tamaño final de la estructura galáctica.Evacuación de zonas centralesExplica por qué muchas galaxias gigantes están “apagadas”.”Estos flujos relativistas actúan como excavadoras cósmicas que limpian el corazón de las galaxias, alterando su destino para siempre”, destaca Paola Rodríguez Hidalgo, investigadora de la Universidad de Washington Bothell.
Preguntas abiertas para la cienciaA pesar del éxito de la observación liderada por el científico Lucas Seaton, el estudio plantea un importante desafío teórico. Según las simulaciones actuales, el gas ultravioleta debería haberse ionizado por completo antes de alcanzar el 30% de la velocidad de la luz, lo que teóricamente habría frenado su aceleración.Para resolver este enigma, los astrofísicos barajan dos hipótesis principales:El gas expulsado está protegido por una pantalla densa de material intermedio cerca del disco de acreción.Los campos magnéticos del agujero negro juegan un papel de confinamiento mucho mayor de lo estimado.El equipo de investigadores continuará buscando objetos extremos en el firmamento para determinar si el cuásar J2318 es un caso aislado o la punta del iceberg de una nueva familia de cuásares relativistas variables.