Artículo científico

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 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO) y , 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).

El comunicado de prensa original fue publicado por ESO, socio europeo de ALMA.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI)

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembro; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

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