galaxia activa

Un pequeño monstruo se esconde en una galaxia enana, y su vecino lo alimenta. La galaxia satélite se fusiona lentamente con una compañera masiva, y el gas de las regiones exteriores cae hacia el centro, donde se encuentra un agujero negro. No es grande según los estándares del universo: solo de ochocientas a cinco mil masas solares, pero su apetito es voraz.

En el centro de casi toda galaxia grande se encuentra un agujero negro supermasivo. No solo devora el gas que cae, sino que también expulsa parte de él en potentes chorros. Estos chorros, como pistones gigantes, empujan el gas circundante y lo calientan.

En los núcleos activos de las galaxias, los agujeros negros supermasivos están rodeados por un denso anillo de polvo que actúa como una cortina: oculta todo lo que ocurre en el centro. Si una estrella se acerca demasiado al agujero negro, las fuerzas de marea la desgarran, y el destello resultante suele ser visible en el óptico y en rayos X.

En el centro de una galaxia, donde un agujero negro supermasivo hace girar a su alrededor un disco de gas incandescente, a veces nacen estrellas gigantes. No se parecen a las normales: el disco las alimenta continuamente con materia, y la estrella puede crecer hasta alcanzar cientos de masas solares, permaneciendo brillante mientras el flujo de gas no se agote.

Un agujero negro de 35 000 masas solares navega a través del gas de la galaxia como una barcaza entre la niebla. La gravedad del agujero amontona la materia que tiene delante, y detrás se forma una estela densa: una corriente de gas en la popa. Parte de ese gas es atraído hacia el agujero, que así va creciendo.

En un concierto, en medio de una multitud apretada, cada paso cuesta trabajo: cuanto más apretados estamos, menos ganas de moverse. Así se comporta normalmente la materia activa: los enjambres de bacterias o las bandadas de robots se quedan quietos en la densidad. Pero un grupo de investigadores descubrió el efecto contrario.

En la lejana galaxia del Cigarro hay un faro insólito. No brilla en el sentido habitual: sus rayos nacen en una nube ardiente alrededor de un agujero negro que devora la materia de una estrella compañera. Estos objetos se denominan fuentes ultraluminosas de rayos X. Su fulgor en rayos X es tan intenso que eclipsa a galaxias enteras.

Una fábrica capaz de producir un millón de piezas por hora, por alguna razón, solo hace un centenar. Más o menos así se comporta nuestro universo si lo miramos a través del prisma de la entropía, esa medida del desorden que, según las leyes de la física, solo puede aumentar. Las principales "máquinas" de esta fábrica son los agujeros negros supermasivos.

Una maratón de 13 mil millones de años comenzó con pesos dispares. Cien masas solares: más ligero que una nube de gas cualquiera. Cien mil: dominación gravitacional, comparable a un elefante entre gatitos. Así eran las semillas de agujeros negros que, para nuestros tiempos, debían convertirse en gigantes supermasivos.

Un disco de gas con un peso de cuatrocientos mil soles rodea al agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Su atracción actúa como un timón gravitacional: lenta pero inexorablemente, gira las órbitas de las estrellas binarias, empujándolas hacia la región donde las fuerzas de marea desgarran la pareja.

El viento más rápido del Universo viaja a 0,58 veces la velocidad de la luz. Cubre la distancia de la Tierra a la Luna en dos segundos. Este viento no es un chorro, sino un amplio flujo de gas que irrumpe desde el centro de la galaxia.

Ochocientos millones de años después del Big Bang, y en el corazón de una joven galaxia ya late un motor monstruoso. Un agujero negro de diez mil millones de masas solares devora materia con tanta avidez que su radiación debería eclipsar todo a su alrededor. Pero afuera reina el silencio.

Un espectáculo cósmico se desarrolla en el escenario de la galaxia Centaurus A. En el papel principal, un agujero negro supermasivo con un potente jet que atraviesa el espacio a lo largo de cientos de miles de años luz.

La mano invisible de la materia oscura comprime las galaxias en un abrazo gravitatorio, pero su naturaleza ha eludido la comprensión durante casi un siglo.

En el centro de la Vía Láctea, donde reina sin rival el agujero negro supermasivo Sagitario A* (cuya métrica fue obtenida por primera vez por Karl Schwarzschild), la estrella S4714 emprende un viaje vertiginoso.

Un agujero negro no es solo una aspiradora. Brilla débilmente, emitiendo partículas; esta idea fue propuesta por , quien relacionó la temperatura del agujero con su grado de desorden. Detectar esa radiación en el cosmos es increíblemente difícil.

En 1933, Fritz Zwicky habló por primera vez de una masa invisible que mantenía unidos los cúmulos de galaxias. Décadas después, Vera Rubin trazó el mapa de la rotación galáctica, revelando la presencia fantasmal de la materia oscura.

En la noche infinita del cosmos, las galaxias se encuentran en un lento baile gravitacional para fusionarse. Tales colisiones no son choques frontales, sino más bien el movimiento lento de los dedos a través del agua, dejando tras de sí remolinos y colas.

El corazón de muchas galaxias es un agujero negro supermasivo. No solo se sienta en el centro, sino que a veces brilla intensamente cuando engulle el gas circundante.

Los flujos masivos de gas desde núcleos galácticos activos son un regulador clave de la evolución galáctica. Barren el medio interestelar, sofocan la formación estelar y dictan el crecimiento de los agujeros negros supermasivos.

Una ciudad enorme enciende nuevas farolas cada noche. Pero un día azota un huracán que arranca todo el combustible de los almacenes, y las farolas se apagan una tras otra. Algo parecido han vislumbrado los astrónomos en una galaxia cuya luz ha tardado 12,5 mil millones de años en llegarnos.

Los agujeros negros cósmicos en los centros de las galaxias son como enormes banianos: sus raíces aéreas en forma de filamentos se extienden por kiloparsecs para obtener materia nutritiva.

La ciudad lleva mucho dormida: ni una ventana iluminada, ni una casa nueva. Solo en el centro, en un único edificio, alguien olvidó apagar un reflector. Así es una galaxia donde ya no nacen estrellas, pero su agujero negro central sigue brillando.

Una aspiradora potente no solo succiona el polvo, sino también su propia bolsa. Algo así se comporta un agujero negro en el centro de un «punto rojo»: una galaxia lejana donde el brillo no proviene del agujero en sí, sino de su denso abrigo de gas. Ese abrigo es tan grueso que recuerda a una estrella fría hinchada.

En el corazón mismo de la Vía Láctea algo brilla, pero no con luz estelar, sino con rayos gamma invisibles al ojo.

Una hoguera hecha de alcohol puro arde con intensidad y casi no produce humo. Así brillaban las primeras estrellas: no contenían elementos pesados, solo hidrógeno y helio, restos del Big Bang.

En el centro de la Vía Láctea se encuentra el agujero negro supermasivo Sagitario A*. Es cuatro millones de veces más pesado que el Sol, pero, según los estándares cósmicos, se comporta con calma: solo estalla de vez en cuando cuando engulle una porción de gas.

Una fuente brota del centro de la ciudad a una velocidad miles de veces superior a la de una bicicleta de reparto. Ese «chorro», un flujo de gas acelerado hasta 5500 kilómetros por segundo, es lo que los astrónomos han visto en la galaxia GLIMPSED-329380.

Los diminutos agujeros negros que surgieron justo después del nacimiento del universo deberían evaporarse, desprendiendo masa en forma de partículas invisibles. Esto fue predicho por Stephen Hawking, y esta «evaporación de Hawking» contribuyó a la expansión del joven cosmos.

La materia oscura es una sustancia invisible que impide que las galaxias se dispersen. Si sus partículas se desintegran ocasionalmente cerca del Sol, expulsan chorros de partículas rápidas — como martillos invisibles golpeando la luz.

Los astrónomos, con la ayuda del telescopio térmico y del viejo ‘Hubble’, descubrieron en el centro de una galaxia del cúmulo Abell 402 un vacío abierto, como si un remolcador invisible hubiera extraído de allí miles de millones de estrellas. La masa perdida equivale a dos mil millones de soles: no es una nebulosa, sino una carencia real de astros.

Dos agujeros negros sin rotación agujeros negros en el momento de la fusión generan ondas gravitacionales — ondulaciones en el mismísimo tejido del espacio-tiempo, que capturan los instrumentos desarrollados con la participación de Kip Thorne.

La masa leuda más rápido si ya contiene levadura. De manera similar, las galaxias pudieron formarse más rápido si ya contenían agujeros negros.

En lo profundo de la constelación de Ofiuco vive la galaxia NGC 6447. Hasta hace poco era tranquila y discreta, como una casa con las ventanas apagadas. Pero en los últimos 14 años algo se ha encendido en su centro, y ahora se ve en luz infrarroja.

Una galaxia no es solo un puñado de estrellas. En el centro de muchas de ellas arde algo más brillante que miles de millones de soles: gas sobrecalentado que cae en un agujero negro. Por el color de ese resplandor se puede saber qué vida lleva la galaxia: si está formando estrellas tranquilamente o si está devorando materia de forma violenta.

En la noche de 2008, algo brilló intensamente en el núcleo de la lejana galaxia J1047+5907 en el rango de los rayos X. Así se comportan a veces los alrededores de un agujero negro supermasivo: una nube de gas sobrecalentada sobre él emite de repente un potente chorro de luz.

El cielo nocturno está lleno de faros, pero algunos brillan de tal manera que casi no se ven. Los astrónomos han descubierto una nueva clase de objetos: las fuentes de rayos X hiperblandas. Son tan «frías» para los estándares de los rayos X que su emisión cae en la frontera entre el ultravioleta y los rayos X blandos, donde los telescopios convencionales son casi ciegos.

Un cuásar es un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia que devora materia y brilla más que todas las estrellas a su alrededor. Parte de la energía se convierte en emisión de radio, y se pensaba que esta podía calentar o expulsar el gas frío, la materia prima para nuevas estrellas.

En el centro de la galaxia VV 340a se esconde un agujero negro supermasivo. Expulsa un chorro de materia que no vuela en línea recta, sino que se balancea, como el eje de un trompo que pierde velocidad. Una rotación completa tarda unos 820 mil años.

Hace veinte años, la imagen de rayos X del cúmulo del Arco parecía la foto de una persona en medio de una niebla espesa: el propio cúmulo se ahogaba en los reflejos de la nube vecina. La nube, como un espejo, reflejaba la radiación dura de las inmediaciones del agujero negro, y ese reflejo ahogaba la débil señal de las estrellas.