El Telescopio Espacial James Webb observa moléculas orgánicas cerca de agujeros negros
11 octubre, 2022
El telescopio espacial más poderoso de la historia ha observado elementos muy pequeños que componen el universo. A partir de datos espectroscópicos del Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI), el Webb registró moléculas orgánicas cercanas a agujeros negros.
Los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAH) están ampliamente difundidos en el universo, aparecen incluso donde parecería imposible que sobrevivan. Gracias a ellos es posible seguir la historia evolutiva de las galaxias.
Una mirada alrededor de los agujeros negros
Los PAH se consideran bloques de construcción de compuestos prebióticos. Las moléculas de este tipo tienen un brillo muy intenso en el espectro infrarrojo cuando las ilumina alguna estrella. Además, pudieron jugar un papel clave en el origen de la vida como la conocemos.
Gracias a los PAH, los astrónomos pueden seguir la actividad de formación estelar, pero eso no es todo. También se les puede usar como barómetros altamente sensibles para conocer las condiciones físicas locales. Para observarlos desde el Webb se recurrió a MIRI, que es capaz de percibir luz infrarroja en el rango de ondas entre 5 y 28 micrones.
El equipo de investigación dirigido por el Doctor Ismael García Bernete del Departamento de Física de la Universidad de Oxford decidió estudiar las propiedades de las PAH en las regiones nucleares de tres galaxias luminosas activas. Sus resultados se publicaron recientemente en la revista científica Astronomy and Astrophysics. Ahí se compara las observaciones con las predicciones teóricas.
En estudios previos se había predicho que las moléculas PAH serían destruídas en la cercanía de un agujero negro ubicado al centro de una galaxia activa. Las observaciones muestran que las moléculas PAH sobreviven en esta región, incluso ante la presencia de protones energéticos que podrían destruirlas potencialmente. Una de las posibles razones que se menciona es que grandes cantidades de gas molecular podrían servirles como protección.
“El JWST [James Webb Space Telescope] MIRI nos proporciona una fantástica oportunidad para observar galaxias de una manera que no ha sido posible hasta ahora. Nos entusiasmaba descubrir que estas moléculas orgánicas pueden sobrevivir en condiciones extremadamente duras”, comenta el Doctor García Bernete en un comunicado.
La presencia de moléculas PAH es sólo una parte del descubrimiento. La presencia del agujero negro influye en sus propiedades. La proporción de moléculas grandes y neutrales es mucho mayor, lo que indica que las pequeñas y frágiles moléculas de PAH con carga debieron ser destruidas. Esto representa una limitante si se quiere usarlas como referencia sobre la velocidad a la que las galaxias crean nuevas estrellas.
“Es increíble pensar que podemos observar moléculas de HAP en la región nuclear de una galaxia y el siguiente paso es analizar una muestra más grande de galaxias activas con diferentes propiedades. Esto nos permitirá comprender mejor cómo sobreviven las moléculas de PAH y cuáles son sus propiedades específicas en la región nuclear”, señala el Doctor García Bernete.
“Este conocimiento es clave para utilizar los HAPs como una herramienta precisa para caracterizar la cantidad de formación de estrellas en las galaxias y, por lo tanto, cómo evolucionan las galaxias con el tiempo”, anota el especialista. Además, comenta que este hallazgo será de utilidad para la comunidad dedicada al estudio astronómico, principalmente quienes analizan la formación de estrellas y planetas.