El telescopio espacial James-Webb ha observado filamentos de gas que alimentan el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia NGC 4696. Estas imágenes muestran con un nivel de detalle sin precedentes cómo la materia podría calentarse, enfriarse y luego ser llevada de vuelta al corazón de la galaxia.
NGC 4696 se encuentra a unos 145 millones de años luz. Su núcleo alberga un agujero negro activo, rodeado de un disco de gas en rotación. Cuando la materia se acerca, libera una energía considerable antes de cruzar el límite más allá del cual nada puede escapar.
Imagen de la galaxia elíptica NGC 4696, situada en el centro del cúmulo de Centauro, tomada por el telescopio espacial Hubble. Esta imagen revela filamentos de polvo que rodean el centro de la galaxia.
Crédito de la foto: NASA, ESA/Hubble, A. Fabian
La actividad del agujero negro también produce chorros y vientos que expulsan energía en la galaxia. Este mecanismo normalmente debería limitar la cantidad de materia disponible. Sin embargo, algunos agujeros negros continúan creciendo a pesar de esta reacción...
Las observaciones de James-Webb aportan un elemento de respuesta. Revelan un vasto remolino de gas de aproximadamente 800 años luz de diámetro, conectado a una estructura filamentaria que conduce la materia hacia el disco central.
El gas expulsado por la actividad del núcleo puede enfriarse progresivamente. Al condensarse, forma entonces filamentos largos y estrechos. Estos pueden caer de nuevo hacia el centro galáctico bajo el efecto de la gravedad y proporcionar una nueva cantidad de materia al agujero negro.
El proceso se asemeja a un bucle de alimentación. El agujero negro inyecta energía en su entorno, esa energía modifica el gas, y luego una parte del gas enfriado regresa hacia él. Este mecanismo podría impedir tanto un crecimiento totalmente descontrolado como un cese definitivo de la acreción.
La velocidad del gas observado alcanza hasta aproximadamente 600 kilómetros por segundo. Estos movimientos proporcionan a los investigadores información sobre la masa del agujero negro, la estructura del disco y las interacciones entre el núcleo activo y la galaxia que lo rodea.
Los resultados, publicados en Astrophysical Journal Letters, se refieren a una galaxia relativamente cercana. Se necesitarán observaciones similares de otros núcleos activos para determinar si este bucle constituye un mecanismo general o un comportamiento particular de NGC 4696.