Un equipo de investigadores liderado por el profesor asistente Dragan Salak de la Universidad de Hokkaido ha proporcionado la primera evidencia de un fenómeno crucial en el universo primitivo; la supresión de la formación estelar causada por chorros de gas molecular en galaxias que albergan cuásares. Este descubrimiento basado en observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, ha sido publicado en The Astrophysical Journal.

Créditos: ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)

Los Cuásares son regiones compactas equipadas con agujeros negros supermasivos situados en el centro de galaxias masivas. Estos objetos extremadamente luminosos y de aspecto estelar, ofrecen una ventana única para comprender las condiciones del universo en sus primeros mil millones de años, cuando las galaxias estaban en sus etapas iniciales de desarrollo. El gas molecular desempeña un papel crucial en la formación estelar, ya que actúa como el principal combustible para este proceso. La presencia abundante y la alta concentración de gas molecular en una galaxia suelen llevar a la formación de numerosas estrellas. Sin embargo, los cuásares al expulsar este gas antes de que alimente el proceso de formación estelar, impiden efectivamente el nacimiento de estrellas en sus galaxias anfitrionas.

“Los estudios teóricos sugieren que los chorros de gas molecular desempeñan un papel importante en la formación de las estrellas y la evolución de las galaxias durante su infancia, puesto que pueden regular la formación estelar. Los cuásares son fuentes especialmente energéticas, por eso esperábamos que fueran capaces de generar intensos chorros”.

Dragan Salak, Universidad de Hokkaido.

El cuásar bajo observación es designado como J2054-0005, y se destacó por su desplazamiento al rojo pronunciado, indicando que se aleja rápidamente de la Tierra. Este cuásar brillante del universo distante se reveló como un candidato ideal para estudiar los chorros intensos. El equipo de investigación utilizó ALMA, el único telescopio en el mundo con la sensibilidad y la cobertura de frecuencia necesarias para detectar chorros de gas molecular en el universo primitivo. Mediante la observación de la absorción de radiación del cuásar por moléculas de gas molecular, los científicos pudieron identificar la presencia de un chorro de gas molecular.

Los resultados de este estudio proporcionan la primera evidencia sólida de la existencia de intensos chorros de gas molecular provenientes de galaxias con cuásares, afectando la evolución galáctica en las primeras etapas del universo. El gas molecular, esencial para la formación estelar, se ve inhibido por estos cuásares al ser expulsado hacia el espacio intergaláctico. Este importante avance en nuestra comprensión del universo temprano ha sido posible gracias al apoyo de diversas instituciones, incluyendo la Beca de Investigación ALMA Japón del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y fondos KAKENHI de la Sociedad Japonesa para el Fomento de la Ciencia. El estudio destaca cómo los cuásares, a pesar de su fascinante luminosidad, juegan un papel clave en la regulación de la formación estelar en las galaxias que habitan, arrojando luz sobre la complejidad de las fuerzas que dieron forma al universo en sus primeros mil millones de años.