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Datos del James Webb revelan que la galaxia GS-10578, con 200 mil millones de masas solares, tuvo su formación estelar interrumpida precozmente por la acción de un agujero negro central, que bloqueó la entrada de gas frío necesario para crear nuevos soles hace miles de millones de años
Astrónomos identificaron la galaxia GS-10578 muerta 3 mil millones de años después del Big Bang. Con 200 mil millones de masas solares, el sistema colapsó cuando un agujero negro bloqueó el combustible estelar, revelan datos de la Universidad de Cambridge obtenidos por los telescopios Webb y ALMA.
Astrónomos encontraron una “galaxia muerta” perteneciente a la infancia del universo, situada aproximadamente 3 mil millones de años después del Big Bang. La galaxia GS-10578, apodada Galaxia de Pablo, posee estimadas 200 mil millones de veces la masa de nuestro Sol.
Este es un tamaño increíble para un punto tan inicial en el tiempo. Datos del Telescopio Espacial James Webb y del Atacama Large Millimeter Array (ALMA) indican que esta galaxia masiva fue probablemente estrangulada por el propio agujero negro central.
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Análisis de la interrupción estelar precoz
La Universidad de Cambridge analizó los datos recolectados por estos telescopios y descubrió que esta galaxia vivió rápido y murió joven. A los tres mil millones de años de edad, debería estar en su apogeo, produciendo nuevos soles con vigor juvenil.
No obstante, está muerta debido a este agujero negro. Anteriormente, los astrónomos creían que una galaxia solo podría morir o dejar de fabricar estrellas a través de un evento violento y repentino.
Las teorías principales sugerían que una colisión masiva con otra galaxia o una única explosión del agujero negro tendría que arrancar físicamente todo el gas vital de una sola vez.
El proceso de inanición lenta
Este nuevo descubrimiento muestra que una galaxia puede desaparecer de manera mucho más silenciosa, sucumbiendo a un hambre lenta en lugar de una explosión catastrófica única. La galaxia parece un disco tranquilo y rotativo, afirmó el Dr. Francesco D’Eugenio, co-primer autor del Instituto Kavli de Cosmología.
Esta estabilidad sugiere que la galaxia no fue destruida por una fusión. En cambio, sufrió una muerte por mil cortes, ya que el agujero negro central calentó repetidamente el flujo de gas frío.
Dejó de formar estrellas hace 400 millones de años, mientras el agujero negro aún está activo. La actividad actual y la explosión de gas observada no provocaron el apagado. Episodios repetidos probablemente impidieron el retorno del combustible, explicó D’Eugenio.
Ausencia de hidrógeno frío
Usando el poder combinado del Webb y del ALMA, el equipo buscó el combustible de la vida: gas hidrógeno frío. No encontraron nada.
El agujero negro central recalentó constantemente el gas alrededor de la galaxia, impidiendo que se enfriara.
Como las estrellas solo pueden formarse a partir de gas frío, este calor persistente creó un sistema bloqueado donde ningún nuevo combustible podría entrar. La energía del agujero negro actuó como una barrera permanente.
Esto eventualmente mató a la galaxia de hambre de las materias primas necesarias para crear nuevas estrellas, en lugar de una explosión única. Incluso con una de las observaciones más profundas del ALMA, no había esencialmente gas frío restante.
Observaciones detalladas y flujo de gas
Esto apunta a un hambre lenta en lugar de un golpe mortal dramático, dijo el Dr. Jan Scholtz, co-primer autor del Laboratorio Cavendish de Cambridge y del Instituto Kavli de Cosmología.
Aunque la mayoría de las estrellas de esta galaxia nacieron en una explosión masiva hace más de 11 mil millones de años, su vida productiva fue interrumpida mucho más rápido de lo esperado.
Datos del JWST muestran que el agujero negro central está actualmente expulsando el equivalente a 60 soles de gas cada año, a una velocidad de 400 kilómetros por segundo.
Esta fuga agresiva significó que la galaxia drenó su combustible restante en solo 16 millones de años. Esto representa una fracción de la vida útil de miles de millones de años típica para galaxias de ese tamaño.
Explicación para galaxias antiguas y estudios futuros
El descubrimiento ayuda a explicar por qué el Telescopio Webb está encontrando tantas galaxias muertas y de apariencia antigua en el universo muy primitivo.
No es necesario un cataclismo único para impedir la formación de estrellas, basta con impedir que el combustible fresco entre, afirmó Scholtz.
Para confirmar este efecto de hambre, el equipo de Cambridge recibió más tiempo con el JWST. El objetivo es estudiar gases más cálidos y definir la física exacta de cómo estos agujeros negros interrumpen la formación estelar. Los hallazgos fueron reportados en la revista Nature Astronomy el 12 de enero.
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