Prácticamente todas las galaxias del Universo tienen un gran agujero negro en el centro. Debido a su gravedad, el agujero negro atrae el material que lo rodea y termina tragándose nubes de polvo y gas, y quizá incluso estrellas enteras. El “alimento” de los agujeros negros primero se agolpa y forma un fino disco que gira, y luego se precipita hacia el agujero que lo atrae.

Pero al igual que los bebés, los agujeros negros son un poco torpes para comer, y derraman un montón de “migajas”. Gracias a ALMA, un equipo de astrónomos descubrió que parte de la comida de los agujeros negros vuelve a ser arrojada al espacio. Y este material que sobra termina formando un gran anillo frío de polvo y gas con forma de donut. Con el tiempo, este donut puede incluso esconder el pequeño disco que gira alrededor del agujero negro, al igual que los gases desechados por el motor de un auto, que pueden terminar tapando todo el auto.

Los astrónomos encontraron muchos agujeros negros supermasivos en otras galaxias, muchos de ellos parcial o totalmente tapados por espesos anillos de polvo en forma de donut. Se creía que este polvo era generado por la galaxia circundante y que la gravedad del agujero negro lo atraía. Pero las observaciones realizadas con ALMA mostraron otra cosa.

ALMA observó la zona externa del fino disco que gira alrededor del agujero negro situado en el centro de la galaxia M77. Con ALMA se logró calcular la velocidad de las frías nubes de gas de esta zona, y resulta que se desplazan a una velocidad de entre 400 y 900 kilómetros por segundo (es decir, entre 1,5 millones y 3 millones de kilómetros por hora).

A tamaña velocidad, las nubes son arrojadas al espacio, y nunca caen en el agujero negro. Lo más probable es que terminen en el oscuro donut de polvo y gas con forma de donut. Esto significa que el material del donut no es atraído desde la galaxia circundante, sino que es material del fino y caliente disco del agujero negro que se arrojó al espacio y luego se enfrió.

En resumidas cuentas, el agujero negro supermasivo de M77 realmente se parece un poco a un motor, pues consume combustible (el polvo y gas que absorbe) pero también genera un montón de gases sucios. Las futuras observaciones hechas con ALMA podrían revelar cuánto material entra y cuánto sale. Y al estudiar los agujeros negros supermasivos de otras galaxias, los astrónomos esperan descubrir si todos los anillos de polvo con forma de donut son generados por los agujeros negros mismos.


 

¿Qué se observó?

M77 es una gran galaxia espiral cerca de un 50 % más grande que nuestra galaxia, la Vía Láctea, y se encuentra a 73 millones de años luz de nosotros. En el centro de esta galaxia, también conocida como NGC 1068, hay un agujero negro supermasivo que tiene una masa equivalente a unos 15 millones de veces la masa de nuestro Sol. Pero no se puede estudiar este agujero negro en detalle debido a que está tapado por un espeso anillo de polvo en forma de donut de unos 40 años luz de diámetro.

¿Quiénes observaron?

Las observaciones de M77 realizadas con ALMA estuvieron a cargo de un numeroso grupo de astrónomos encabezado por Jack Gallimore. Jack es profesor de física y astronomía de la Universidad Bucknell, en Lewisburg (Pensilvania, EE. UU.). Para las observaciones de ALMA, el equipo aunó fuerzas con muchos otros astrónomos de Estados Unidos, Reino Unido, Italia, Canadá, Alemania y Chile. Los resultados del hallazgo se publicaron en The Astrophysical Journal Letters, una revista sobre astronomía profesional.