Un equipo de astrónomos y astrónomas ha sido testigo, por primera vez, de una violenta colisión cósmica en la que una galaxia atraviesa a otra con una intensa radiación. Sus resultados, publicados en la revista Nature, muestran que esta radiación amortigua la capacidad de la galaxia herida para formar nuevas estrellas. Este nuevo estudio combinó observaciones del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO) y del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), revelando todos los detalles sangrientos de esta batalla galáctica.
En las lejanas profundidades del universo, dos galaxias están enzarzadas en una intensa guerra. Una y otra vez, cargan entre sí a velocidades de 500 km/s en un violento curso de colisión, solo para asestar un golpe de refilón antes de retirarse y prepararse para otro ataque. "Por eso llamamos a este sistema la 'justa cósmica'", comparándolo con el combate medieval, declara el coautor del estudio, Pasquier Noterdaeme, investigador del Instituto de Astrofísica de París (Francia) y del Laboratorio Chileno-Francés de Astronomía en Chile. Pero estos caballeros galácticos no son precisamente caballerosos, y uno de ellos tiene una ventaja muy injusta: utiliza un cuásar para perforar a su oponente con una lanza de radiación.
Los cuásares son los núcleos brillantes de algunas galaxias distantes que son alimentados por agujeros negros supermasivos, liberando enormes cantidades de radiación. Tanto los cuásares como las fusiones de galaxias solían ser mucho más comunes, apareciendo con más frecuencia en los primeros miles de millones de años del universo, por lo que, para observarlos, la comunidad astronómica mira hacia el pasado lejano con potentes telescopios. La luz de esta "justa cósmica" ha tardado más de 11.000 millones de años en llegar hasta nosotros, por lo que la vemos tal y como era cuando el universo tenía sólo el 18% de su edad actual.
"Aquí vemos por primera vez el efecto directo de la radiación de un cuásar sobre la estructura interna del gas en una galaxia que, por lo demás, es una galaxia normal", explica el codirector del estudio, Sergei Balashev, investigador del Instituto Ioffe en San Petersburgo, Rusia. Las nuevas observaciones indican que la radiación liberada por el cuásar rompe las nubes de gas y polvo que hay en la galaxia, dejando solo las regiones densas de menor tamaño. Es probable que estas regiones sean demasiado pequeñas como para formar estrellas, lo que transforma drásticamente a esta galaxia herida al dejarla con muy pocas zonas de formación estelar.
Pero esta víctima galáctica no es todo lo que se está transformando. Balashev explica: "Se cree que estas fusiones aportan enormes cantidades de gas a los agujeros negros supermasivos que residen en los centros de las galaxias". En esta justa cósmica, nuevas reservas de combustible se ponen al alcance del agujero negro que alimenta al cuásar. A medida que el agujero negro se alimenta, el cuásar puede continuar con su destructivo ataque.
Este estudio se llevó a cabo utilizando ALMA y el instrumento X-shooter del VLT de ESO, ambos ubicados en el desierto de Atacama, en Chile. La alta resolución de ALMA ayudó al equipo a distinguir claramente las dos galaxias que se fusionan, que están tan juntas que, en observaciones anteriores, parecían un solo objeto. Con X-shooter, analizaron la luz del cuásar a medida que pasaba a través de la galaxia. Esto permitió al equipo estudiar los efectos sufridos por la galaxia a causa de la radiación del cuásar en esta lucha cósmica.
Observaciones realizadas con telescopios más grandes y potentes podrían revelar más sobre colisiones como esta. Como dice Noterdaeme, un telescopio como el Extremely Large Telescope de ESO "sin duda nos permitirá avanzar en un estudio más profundo de este y otros sistemas, para comprender mejor la evolución de los cuásares y su efecto en las galaxias anfitrionas y cercanas."
Información adicional
Esta investigación se presentó en un artículo que aparece en la revista Nature titulado “Quasar radiation transforms the gas in a merging companion galaxy.” (doi: 10.1038/s41586-025-08966-4)
El equipo está compuesto por S. Balashev (Instituto Ioffe, San Petersburgo, Rusia); P. Noterdaeme (Instituto de Astrofísica de París, París, Francia [IAP] y Laboratorio Chileno-Francés de Astronomía [FCLA], Chile); N. Gupta (Centro Interuniversitario de Astronomía, Pune, India [IUCAA]); J.K. Krogager (Universidad Lyon I, Lyon, Francia y FCLA); F. Combes (Collège de France, París, Francia); S. López (Universidad de Chile [UChile]); P. Petitjean (IAP); A. Omont (IAP); R. Srianand (IUCAA) y R. Cuellar (UChile).
Imagen de ALMA de la 'justa cósmica'
Esta imagen, tomada con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), muestra el contenido de gas molecular de dos galaxias involucradas en una colisión cósmica. El de la derecha alberga un cuásar, un agujero negro supermasivo que está acumulando material de su entorno y liberando una intensa radiación directamente sobre la otra galaxia.
El equipo utilizó el instrumento X-shooter del Very Large Telescope (VLT) de ESO para detectar la luz del cuásar a medida que pasa a través de un halo invisible de gas que rodea la galaxia de la izquierda. Al hacerlo, pudieron observar el daño que esta radiación causa a la víctima, perturbando sus nubes de gas y dificultando su capacidad para formar nuevas estrellas.
Crédito:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Balashev and P. Noterdaeme et al.
Representación artística de una "justa cósmica"
Esta reproducción artística muestra una "justa cósmica", una fusión galáctica en la que la galaxia de la derecha alberga un cuásar en su núcleo. Este cuásar es alimentado por un agujero negro supermasivo que se traga el material que hay a su alrededor y emite un poderoso cono de radiación, perforando la otra galaxia como si fuera una lanza.
A medida que esta radiación interactúa con la galaxia de la izquierda, rompe las nubes de gas y polvo de su interior, dejando atrás solo las regiones más pequeñas y densas. Es probable que, después del proceso, estas regiones sean incapaces de formar nuevas estrellas.
Crédito:
ESO/M. Kornmesser
Vista de amplio campo de la región del cielo alrededor de una "justa cósmica"
Esta vista de amplio campo muestra la región del cielo que hay alrededor de un par de galaxias que interactúan, apodada la "justa cósmica", en la que una de ellas perfora a la otra con una intensa radiación. Las galaxias aparecen como un pequeño punto blanco en el centro de esta imagen. El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) los resolvió con gran detalle, y el Very Large Telescope (VLT) de ESO estudió el daño que una galaxia está infligiendo a la otra.
Crédito:
DESI Legacy Survey
VIDEOS
Astrónomos observan un par de galaxias en una batalla en el espacio profundo | Noticias de ESO
Un equipo de astrónomos y astrónomas ha sido testigo de una violenta fusión galáctica en el espacio profundo. Como si de una "justa cósmica" se tratase, una galaxia está atravesando a la otra con un cono de intensa radiación.
Los resultados de su análisis, utilizando tanto el Very Large Telescope (VLT) de ESO como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), muestran que esta radiación está alterando el gas y el polvo que hay dentro de la otra galaxia.
Para obtener más detalles, consulte: https://www.eso.org/public/news/eso2509/.
Los medios de comunicación pueden solicitar una versión de este vídeo sin el texto sobreimpreso enviando un correo electrónico a press@eso.org.
Crédito:
ESO
Directed by: Angelos Tsaousis and Martin Wallner
Editing: Angelos Tsaousis
Web and technical support: Raquel Yumi Shida and E. Arango
Written by: Amy Briggs and Sean Bromilow
Music: Stellardrone - Twilight
Footage and photos: ESO / Luis Calçada, Cristoph Malin (christophmalin.com),
Martin Kornmesser, Angelos Tsaousis, Babak Tafreshi (https://twanight.org/), Jose Porte,
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Balashev and P. Noterdaeme et al.
Scientific consultant: Paola Amico, Mariya Lyubenova
Acercándonos a un par de galaxias en justa
Este vídeo nos acerca a un evento de fusión galáctica que tiene lugar en el espacio profundo, una especie de "justa cósmica". Una de estas galaxias está atravesando a la otra con una intensa radiación, emitida por un cuásar presente en su núcleo. Esta radiación está alterando el gas y el polvo que hay dentro de la otra galaxia, disminuyendo su capacidad para formar estrellas.
Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el equipo resolvió estas dos galaxias a pesar de lo cerca que están una de la otra en el cielo. Utilizando el instrumento X-shooter, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, examinaron cómo la radiación afectaba al material que hay dentro de la galaxia que estaba siendo bombardeado por un cuásar.
Las diversas imágenes que se muestran aquí se mezclaron para crear este zoom. Provienen de diferentes telescopios y de observaciones realizadas en diferentes momentos, terminando con un primer plano de las galaxias tal como las ve ALMA. Al final vemos una reproducción artística que muestra cómo el haz de radiación afecta a la galaxia compañera.
Para obtener más detalles, consulte: https://www.eso.org/public/news/eso2509/.
Crédito:
ESO/L. Calçada, M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2/DESI Legacy Survey/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Balashev and P. Noterdaeme et al. Music: Azul Cobalto
Animación de un par de galaxias en justa
Este vídeo muestra una serie de animaciones de dos galaxias interactuando, donde una de ellas está perforando a la otra con una intensa radiación, como si de una justa cósmica se tratase.
La primera animación muestra una vista amplia de ambas galaxias. La de la derecha alberga un cuásar, un agujero negro supermasivo central que está acumulando materia y emitiendo un poderoso haz de radiación. A medida que esta radiación pasa a través de la galaxia compañera, perturba las nubes de gas que hay dentro de ella.
A continuación, la animación se acerca a la zona afectada de la galaxia compañera. La radiación del cuásar ha destruido la mayoría de las grandes nubes de gas, dejando solo pequeños cúmulos y frenando la capacidad de la galaxia para formar nuevas estrellas. Este daño fue estudiado utilizando el instrumento X-shooter, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO.
La última animación muestra ambas galaxias con la orientación que tienen vista desde la Tierra. La ilustración se combina con una imagen real tomada con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que mapea el gas molecular presente en estas galaxias.
Para obtener más detalles, consulte: https://www.eso.org/public/news/eso2509/.
Crédito:
ESO/M. Kornmesser
Fuente: Observatorio Europeo Austral
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