Los vecindarios de los cuásares del Universo primitivo están colmados

Observaciones con la Cámara de Energía Oscura (DECam) confirman que los cuásares del Universo primitivo se formaron en regiones del espacio densamente pobladas con galaxias compañeras. El trabajo con este instrumento de NOIRLab -instalado en el Telescopio Víctor M. Blanco en Chile- y sus filtros especiales revela la razón por la que los estudios previos que buscaban caracterizar la densidad de los vecindarios de los cuásares en el Universo primitivo arrojaban resultados contradictorios, informa NOIRLab. Los cuásares son los objetos más luminosos en el Universo y se alimentan del material que se acumula en agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. Los estudios han demostrado que los cuásares del Universo primitivo tienen agujeros negros tan masivos que deben haber estado absorviendo gas a muy altas velocidades, lo que lleva a muchos astrónomos a creer que estos cuásares se formaron en algunos de los entornos más densos en el Universo donde era mayor la disponibilidad de gas. Sin embargo, las mediciones observacionales que buscan confirmar esta conclusión han arrojado resultados contradictorios. Ahora, el nuevo estudio señala el camino tanto para una explicación de estas dispares observaciones, como para un marco lógico que conecte la observación con la teoría. El enorme campo de visión de DECam permitió al equipo conducir la mayor búsqueda de área en el cielo realizada alrededor de un cuásar del Universo primitivo, en un esfuerzo por medir la densidad de su entorno contando el número de galaxias compañeras circundantes, según el comunicado de NOIRLab. Para esta investigación, el equipo necesitaba un cuásar con una distancia bien definida. Por suerte, la de VIK 2348-3054 es conocida -determinada por observaciones previas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)- y el campo de visión de tres grados cuadrados de DECam proporcionó una mirada amplia a su vecindario cósmico. Casualmente, la cámara también está equipada con un filtro de banda estrecha adaptado para detectar sus galaxias compañeras. El filtro especializado de DECam permitió al equipo contar el número de galaxias compañeras alrededor del cuásar al detectar un tipo muy específico de luz que emiten, conocido como radiación Lyman-alpha. Esta es una señal de energía específica del hidrógeno, que se produce cuando este se ioniza y luego se recombina en el proceso de formación estelar. Los emisores de Lyman-alpha suelen ser galaxias más jóvenes y pequeñas, y esta emisión puede utilizarse como una forma confiable de medir sus distancias. Además, estos datos recopilados de múltiples emisores permitirán desarrollar un mapa 3D del vecindario de un cuásar. Tras un mapeo sistemático de la región del espacio que circunda al cuásar VIK J2348-3054, Lambert y su equipo descubrieron 38 galaxias compañeras en el entorno más amplio de este -hasta una distancia de 60 millones de años luz- lo que es consistente con lo que se esperaba para los cuásares que residen en regiones densas. Sin embargo, se sorprendieron al no encontrar ninguna compañera a menos de 15 millones de años luz del cuásar. Este hallazgo aclara la realidad de estudios pasados destinados a clasificar los entornos de los cuásares del Universo primitivo y propone una posible explicación a los resultados contradictorios que arrojaron. El estudio también propone una explicación para la falta de galaxias compañeras en el entorno más inmediato del cuásar. Postulan que la intensidad de la radiación del cuásar podría ser tan alta que afecta, o potencialmente detiene, la formación de estrellas en estas galaxias, volviéndose invisibles a nuestras observaciones.