El aliento del cuásar: cómo un agujero negro controla un cúmulo ✛
295 000 metros por segundo. A esa velocidad ni siquiera se mueven las partículas en las eyecciones coronales del Sol. Pero en el centro del cúmulo de galaxias H1821+643, el gas caliente se desplaza exactamente así. El cuásar en su corazón exhala, y su aliento agita todo a su alrededor en una distancia de 60 000 años luz.
Esto no es una exageración poética, sino una consecuencia directa del trabajo de un agujero negro supermasivo. El mecanismo es el siguiente: al absorber materia, acelera parte de ella hasta velocidades cercanas a la luz y la expulsa de vuelta al espacio. Este viento galáctico activo es capaz de atravesar la galaxia anfitriona y derramarse lejos en el medio interestelar. Pero hasta hace poco, los astrónomos no podían medir su influencia a escalas tan grandes.
El resultado asombró: en el tranquilo cúmulo de Perseo, la misma línea de hierro es la mitad de ancha. Aquí, los iones se dispersan con una velocidad media de 295 km/s, 130 km/s más rápido. Una simple caída gravitacional no produciría tal dispersión. En cambio, la onda de choque del viento del cuásar, al chocar contra el gas enrarecido, genera turbulencia en el plasma — un caos de vórtices que las líneas registran.
La fracción de energía cinética de esta turbulencia es del 8% de la térmica. Y la energía total inyectada en el gas durante los períodos activos del cuásar alcanza el 10% de su luminosidad. Unos pocos por ciento — a primera vista, poco. Pero es exactamente lo suficiente para compensar el enfriamiento del gas por radiación. Las simulaciones numéricas de la evolución de galaxias como IllustrisTNG requerían precisamente esa eficiencia — y ahora se ha detectado en la realidad.
Así, el aliento del cuásar se convierte en regulador de la vida de todo un cúmulo de galaxias. Sin él, el gas se enfriaría y colapsaría hacia el centro, desencadenando una avalancha de formación estelar. En cambio, el cuásar 'respira' rítmicamente, manteniendo el medio ionizado caliente y enrarecido durante miles de millones de años. Y cada nueva exhalación queda registrada por el desplazamiento de las líneas estrechas: un aliento que no solo se puede oír, sino también ver en los espectros.
H1821+643 no solo es el cuásar en un cúmulo más cercano a nosotros, sino también uno de los más potentes: su luminosidad en rayos X es entre 10 y 100 mil veces mayor que la de cualquier otro cuásar en un entorno similar. Sin embargo, se encuentra en una etapa evolutiva sorprendentemente «tranquila»: sus chorros apenas son visibles y está clasificado como radio-silencioso.