Desde hace mucho tiempo, los astrónomos se preguntan: ¿Qué hace que las galaxias dejen de formar nuevas estrellas? ¿Qué provoca que pasen de ser sistemas en los que se forman estrellas a galaxias muertas?
Un mecanismo que suelen favorecer las simulaciones cosmológicas que intentan reproducir el Universo observado es la energía liberada cuando la materia cae hacia los agujeros negros supermasivos situados en el centro de las galaxias. Cuando estos agujeros negros entran en fases activas —conocidas como núcleos galácticos activos (AGN, por sus siglas en inglés)—, la energía que liberan puede calentar y expulsar el gas en forma de vientos, lo que impide que el gas se enfríe y forme nuevas estrellas.
Los astrónomos estudian el gas arrastrado por estos vientos mediante espectroscopía, descomponiendo la luz cuando pasa a través de un prisma y se divide en colores, como ocurre con el arcoíris. Varios estudios han detectado vientos en los AGN, pero la mayoría de ellos se limitan a la luz visible y a un tipo particular de gas conocido como gas ionizado templado.
Para comprender cómo estos vientos generados por los AGN afectan a la formación estelar en las galaxias —lo que se conoce comúnmente como retroalimentación del AGN—, se necesita observar simultáneamente diferentes fases del gas. Esto permite entender cómo interactúan los vientos con el gas y cuánto material calientan o arrastran.
Este es el objetivo del proyecto QSOFEED, liderado por Cristina Ramos Almeida, investigadora del IAC y de la Universidad de La Laguna (ULL). El equipo utiliza observaciones obtenidas con diferentes telescopios, incluido el GTC, para estudiar cuásares oscurecidos, que son AGN altamente energéticos, cuya brillante luz central está oscurecida por el polvo, lo que permite a los astrónomos estudiar mejor las propiedades del gas y de las estrellas de las galaxias.
En este estudio, liderado por el investigador predoctoral del IAC Pedro Henrique Cezar, el equipo presenta observaciones de seis cuásares oscurecidos en el infrarrojo cercano (luz invisible para nuestros ojos), obtenidas con el espectrógrafo EMIR instalado en el GTC en el Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM). Estas observaciones permiten a los astrónomos estudiar simultáneamente el gas molecular templado (a temperaturas de ~727ºC), el gas ionizado templado (~9.727ºC) y el gas ionizado caliente (~15.576ºC).
Los investigadores encontraron vientos que alcanzaban velocidades de hasta 9 millones de km/h (0,8% de la velocidad de la luz) en las fases de gas ionizado templado y caliente en los seis cuásares. Sus observaciones sugieren que ambas fases del gas están trazando distintas componentes del mismo viento.
“Los AGN tienen vientos episódicos, asociados a periodos de alta acreción del agujero negro supermasivo central. Lo que hemos descubierto es que los vientos en las fases ionizadas templada y caliente tienen velocidades y extensiones similares, lo que sugiere que están trazando el mismo episodio de viento. La diferencia es que el viento ionizado templado transporta, en promedio, seis veces más masa que el viento ionizado caliente”, afirma Pedro Henrique Cezar, autor principal del estudio.
La sorpresa fue no encontrar vientos moleculares templados en ninguno de los cuásares. Esta fase del gas parece requerir una gran cantidad de gas molecular en los cuásares para que se produzcan los vientos, ya que, de otro modo, podrían pasar desapercibidos. Es necesario investigar muestras mayores de cuásares y otros AGN menos luminosos para comprender mejor el comportamiento del gas molecular templado en los AGN.
Artículo: P. H. Cezar, M. Coloma Puga, C. Ramos Almeida, J. A. Acosta-Pulido, G. Speranza, L. R. Holden, C. N. Tadhunter, M. V. Zanchettin, A. Audibert. QSOFEED: Investigating warm molecular, low- and high-ionization atomic gas in six type-2 quasars with GTC/EMIR. A&A 2026. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202557799
Contacto en el IAC:
- Pedro Henrique Cezar (pcezar [at] iac.es (pcezar[at]iac[dot]es))
- Cristina Ramos Almeida (cra [at] iac.es (cra[at]iac[dot]es))
- Jose Antonio Acosta Pulido (jap [at] iac.es (jap[at]iac[dot]es))