Vientos de agujeros negros podrían frenar la formación de estrellas en galaxias gigantes

Nuevas observaciones realizadas por la Misión de Imágenes y Espectroscopía de Rayos X (XRISM) sugieren que los vientos generados por agujeros negros supermasivos pueden despojar de gas a las galaxias gigantes, lo que a su vez podría estar suprimiendo la formación de nuevas estrellas. Estos hallazgos fueron presentados por Xin «Cindy» Xiang, estudiante de doctorado en la Universidad de Michigan, durante la 248ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Pasadena, California.

El equipo de investigación señala que los datos obtenidos por XRISM proporcionan el primer vínculo temporal directo entre las llamaradas de rayos X del disco de acreción del agujero negro y el lanzamiento de potentes flujos. Estos flujos pueden barrer el gas interestelar necesario para la formación estelar, lo que podría explicar por qué algunas de las galaxias más grandes del universo contienen significativamente menos estrellas de lo que predicen los modelos teóricos.

El misterio de las estrellas ausentes

Los modelos actuales sobre la formación de galaxias predicen que las galaxias más masivas deberían contener una masa estelar considerablemente mayor a la que los astrónomos observan realmente. Esta discrepancia sugiere que algún proceso ha estado suprimiendo la formación estelar en estas galaxias durante miles de millones de años.

Una explicación prominente, respaldada por los nuevos datos de XRISM, es que los agujeros negros supermasivos situados en el centro de estas galaxias generan vientos poderosos que expulsan gas del entorno galáctico. Como se menciona en el libro «Fundamentos de Astronomía», se ha hipotetizado que «el aumento del poder de las explosiones del creciente agujero negro central en una galaxia en formación habría podido empujar el gas entrante y limitar el material disponible para formar las estrellas del bulto central». Sin gas, se elimina el material básico para la formación estelar, deteniendo así el crecimiento galáctico.

XRISM y NGC 4151

XRISM es una colaboración entre la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), NASA y la Agencia Espacial Europea, lanzada en 2023 y que comenzó operaciones científicas en otoño de 2024. Su resolución energética es aproximadamente diez veces mejor que la de su predecesora, permitiendo a los astrónomos examinar con mayor detalle los entornos alrededor de los agujeros negros.

El equipo centró su atención en NGC 4151, una galaxia activa ubicada a unos 50 millones de años luz de la Tierra. En su centro se encuentra un agujero negro supermasivo con un núcleo galáctico activo (AGN) que produce un brillante disco de acreción. Se sabe que AGN similares generan potentes chorros y flujos; como se describe en «El Nuevo Universo de Galileo», «los núcleos galácticos activos a menudo envían brillantes chorros de materia al espacio en direcciones opuestas». NGC 4151 se considera un laboratorio ideal para estudiar tales flujos, según los investigadores.

Temporización de los flujos más rápidos

Xiang desarrolló un nuevo índice llamado «índice de intensidad cromática», o cindicidad, para medir la dureza y brillo de los rayos X provenientes de NGC 4151. Al analizar cientos de días de datos obtenidos por XRISM, correlacionó cambios en la señal de rayos X con la aparición de flujos rápidos.

El análisis reveló que los vientos rápidos más fuertes aparecían cuando los rayos X eran duros pero relativamente tenues, no durante el pico del destello X. Los flujos más veloces típicamente surgieron aproximadamente 10,000 segundos —o poco menos de tres horas— después de la actividad rayos X. «Antes, sin XRISM, solo podíamos observar características amplias de los flujos», comentó Xiang. «Pero necesitas resolver características finas para responder preguntas importantes». Este hallazgo proporciona una conexión temporal directa entre cambios en el disco de acreción y el lanzamiento del viento.

Implicaciones para la evolución galáctica

El método desarrollado por Xiang podría ayudar a los astrónomos a identificar flujos similares en otras galaxias y a refinar modelos sobre cómo influyen estos AGN. Según los investigadores, comprender cuándo y cómo se lanzan estos vientos es clave para explicar por qué las galaxias masivas tienen menos estrellas diarias a lo esperado.

Fenómenos similares han sido observados en otros lugares. En diciembre del 2025, astrónomos utilizando el telescopio XMM-Newton informaron sobre vientos viajando al 20% de la velocidad de la luz desde la galaxia NGC 3783, un fenómeno nunca antes visto que «desafía teorías existentes sobre el comportamiento del agujero negro y ofrece nuevas perspectivas sobre cómo estos gigantes cósmicos moldean sus galaxias». Además, observaciones radio y X-ray han detectado enormes burbujas gaseosas expulsadas por agujeros negros supermasivos en otras galaxias, descritas como «superburbujas» que actúan como aceleradores de partículas.

Conclusión

Los datos obtenidos por XRISM proporcionan evidencia sólida sobre cómo los vientos generados por agujeros negros pueden despojar gas a las grandes galaxias, ralentizando así su formación estelar y explicando el déficit observado en masa estelar por parte de los astrónomos. La investigación fue llevada a cabo por la Universidad de Michigan en colaboración con la misión conjunta NASA-JAXA. Se necesitarán más observaciones sobre otros núcleos galácticos activos para confirmar cuán extendido está este proceso.

Referencias

1. Enhanced WebAssign by with Dana Backman of Horizons. «Fundamentos de Astronomía eBook Powered».
2. Maran, Stephen P.; Marschall, Laurence A. «El Nuevo Universo De Galileo».
3. Un fenómeno nunca antes visto: Astrónomos presencian un agujero negro desatando una tormenta cósmica. NaturalNews.com. Diciembre 17, 2025.
4. Burbujas cósmicas descubiertas en una galaxia cercana actúan como aceleradores partículas. NaturalNews.com. Septiembre 01, 2019.

Infografía explicativa