Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto que las galaxias con núcleos activos, es decir, aquellas cuyo agujero negro central está en continuo crecimiento y emite grandes cantidades de energía y radiación, pueden pasar por un periodo de rápida formación de estrellas antes de apagarse por completo. El estudio, llevado a cabo por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), la Universidad de Southampton y el Instituto de Ciencias del Espacio, ICE (IEEC-CSIC), ha sido publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

El Universo está lleno de cientos de miles de millones de galaxias, cada una de las cuales comprende miles de millones de estrellas. Hasta ahora, la mayoría de los datos muestran una clara evidencia de que la formación estelar en las galaxias disminuye de forma constante con el tiempo, pero una nueva investigación muestra pruebas de un aumento repentino de la formación estelar justo antes de que ésta se detenga.

Se cree que la mayoría de las galaxias masivas, si no todas, albergan agujeros negros supermasivos en sus centros. Cuando estos objetos acumulan gas de forma activa, pueden irradiar tanta energía como la galaxia en la que residen. El modelo más aceptado sostiene que los poderosos vientos y chorros producidos en los núcleos activos de galaxia (AGN, por sus siglas en inglés) son capaces de expulsar o calentar el gas dentro de la galaxia anfitriona, eliminando así el material necesario para crear estrellas.

Provisto de una amplia muestra de más de tres mil galaxias activas cercanas que albergan AGN, el equipo utilizó nuevas técnicas de análisis de datos para medir cómo ha cambiado la formación estelar de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico. Contrariamente a lo esperado, los investigadores encontraron que la mayoría de las galaxias cercanas con AGN no están simplemente apagando de forma gradual su tasa de formación estelar, sino que están atravesando una fase de rejuvenecimiento, aumentando temporalmente su ritmo de formación de estrellas en épocas recientes al acumular el gas de su entorno.

La formación estelar suele ser extremadamente efímera en términos cosmológicos: el periodo en el que las galaxias forman estrellas puede ser una centésima parte de la edad del Universo, o incluso menos. El equipo llegó a la conclusión de que la actividad actual de los AGN puede estar favoreciendo, pero no causando, la interrupción observada en la formación estelar. Los procesos de rejuvenecimiento de las galaxias con núcleos activos pueden ser, por tanto, los "últimos alientos" en la vida de las galaxias, antes de que terminen por completo de formar nuevas estrellas.

"Las galaxias pueden sufrir varios episodios de rejuvenecimiento hasta que finalmente se apagan –explica Ignacio Martín Navarro, investigador del IAC y primer autor del artículo–. La energía liberada de manera acumulada por los agujeros negros supermasivos durante estos episodios de rejuvenecimiento está posiblemente relacionada con la reducción en la tasa de formación estelar observada, pero aún queda mucho trabajo teórico y observacional hasta que podamos tener una comprensión satisfactoria de un proceso tan complejo."

Artículo: Ignacio Martín-Navarro, Francesco Shankar, Mar Mezcua: “Rejuvenation triggers nuclear activity in nearby galaxies”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, slab112, October 2021. DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slab112

Contacto en el IAC:
Ignacio Martín Navarro, ignacio.martin [at] iac.es (ignacio[dot]martin[at]iac[dot]es)