Los agujeros negros supermasivos frenan los nacimientos estelares
Los agujeros negros con masas equivalentes a millones de soles ponen un freno al nacimiento de nuevas estrellas, concluye una nueva investigación astronómica.
Utilizando el aprendizaje automático y tres simulaciones de última generación para respaldar los resultados de un gran estudio del cielo, los investigadores resuelven un debate de 20 años sobre la formación de estrellas, según un comunicado de la Royal Astronomical Society (RAS).
La formación de estrellas en las galaxias ha sido durante mucho tiempo un punto focal de la investigación astronómica. Décadas de observaciones exitosas y modelos teóricos dieron como resultado nuestra buena comprensión de cómo el gas colapsa para formar nuevas estrellas tanto dentro como fuera de nuestra propia Vía Láctea. Sin embargo, gracias a los programas de observación de todo el cielo como el Sloan Digital Sky Survey (SDSS), los astrónomos se dieron cuenta de que no todas las galaxias en el Universo local están formando estrellas activamente - existe una población abundante de objetos "inactivos" que forman estrellas en significativamente tasas más bajas.
La cuestión de qué detiene la formación de estrellas en las galaxias sigue siendo la mayor incógnita en nuestra comprensión de la evolución de las galaxias, debatida durante los últimos 20 años. La estudiante de doctorado en Cambridge Joanna Piotrowska y su equipo organizaron un experimento para descubrir qué podría ser el responsable.
Utilizando tres simulaciones cosmológicas de última generación, EAGLE, Illustris e IllustrisTNG, los astrónomos investigaron lo que esperaríamos ver en el Universo real según lo observado por el SDSS, cuando diferentes procesos físicos detenían la formación de estrellas en galaxias masivas.
Los astrónomos aplicaron un algoritmo de aprendizaje automático para clasificar las galaxias en formadoras de estrellas y en reposo, preguntando cuál de los tres parámetros: la masa de los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias (estos objetos monstruosos tienen típicamente millones o incluso miles de millones de veces la masa de nuestro Sol), la masa total de estrellas en la galaxia, o la masa del halo de materia oscura alrededor de las galaxias, predice mejor cómo resultan las galaxias.
Estos parámetros luego permitieron al equipo determinar qué proceso físico: la inyección de energía por agujeros negros supermasivos, explosiones de supernovas o calentamiento por choque de gas en halos masivos es responsable de forzar a las galaxias a un semi-retiro.
Las nuevas simulaciones predicen que la masa del agujero negro supermasivo es el factor más importante para frenar la formación de estrellas. Fundamentalmente, los resultados de la simulación coinciden con las observaciones del Universo local, lo que agrega peso a los hallazgos de los investigadores.
Piotrowska dice: "Es realmente emocionante ver cómo las simulaciones predicen exactamente lo que vemos en el Universo real. Los agujeros negros supermasivos, objetos con masas equivalentes a millones o incluso miles de millones de soles, realmente tienen un gran efecto en su entorno. Estos monstruosos objetos fuerzan a sus galaxias anfitrionas a una especie de semi-retiro de la formación estelar ".
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