La inteligencia artificial revela un elemento clave en el crecimiento de los agujeros negros

¿Qué alimenta realmente el crecimiento de los agujeros negros supermasivos en el corazón de las galaxias e inicia la formación de nuevas estrellas? Un estudio reciente ofrece una nueva perspectiva sobre este misterio cósmico, gracias a la inteligencia artificial.

Los agujeros negros supermasivos, ubicados en el centro de todas las grandes galaxias, desempeñan un papel fundamental en la evolución de estas. Contrario a una idea extendida, su crecimiento no depende únicamente de la fusión entre galaxias. Una investigación realizada por la Universidad de Bath, y publicada en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, muestra que la presencia de un depósito de gas frío en el centro de la galaxia anfitriona es también necesario para alimentar estos gigantes cósmicos.


Este estudio, el primero de su kindo en utilizar el aprendizaje automático para clasificar las fusiones de galaxias, ha permitido comprender mejor la relación entre estas fusiones, la acreción de los agujeros negros supermasivos (el proceso por el cual atraen y acumulan materia) y la formación de estrellas. Mathilda Avirett-Mackenzie, estudiante de doctorado en el Departamento de Física de la Universidad de Bath, destaca la ventaja de este enfoque, que permite obtener una interpretación más fiel de las actividades galácticas, libre de los sesgos humanos que a menudo están presentes en las clasificaciones tradicionales.

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores entrenaron una red de neuronas artificiales con simulaciones de fusiones de galaxias, y luego aplicaron este modelo a las galaxias observadas en el Universo. Este proceso reveló que las fusiones de galaxias no están fuertemente asociadas con el crecimiento de los agujeros negros supermasivos. De hecho, las señales de fusión son igual de comunes en las galaxias con o sin agujeros negros en acreción.

El estudio, que analizó una muestra de cerca de 8,000 sistemas de agujeros negros en acreción, indica que las fusiones conducen al crecimiento de los agujeros negros solo en un tipo específico de galaxias: aquellas en formación de estrellas que contienen importantes cantidades de gas frío. Este resultado subraya la importancia del gas frío, no solo para la formación de estrellas, sino también para el crecimiento de los agujeros negros supermasivos.

Este hallazgo abre nuevas perspectivas para entender la evolución de las galaxias y el papel de los agujeros negros supermasivos. Utilizando el aprendizaje automático, los investigadores pudieron superar las limitaciones de las clasificaciones visuales humanas, a menudo propensas a errores, y obtener resultados consistentes en grandes muestras de galaxias. Este enfoque innovador promete enriquecer nuestra comprensión del Universo y sus mecanismos más misteriosos.