Evidencia del buscado agujero negro en el corazón de la cercana M83

Observaciones con el telescopio espacial James Webb sugieren la presencia de un agujero negro supermasivo largamente buscado en el corazón de la cercana galaxia espiral Messier 83 (M83).

Este sorprendente hallazgo, posible gracias al Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Webb, revela gas neón altamente ionizado que podría ser una señal reveladora de un núcleo galáctico activo (AGN), un agujero negro en crecimiento en el centro de una galaxia.

M83, también conocida como la galaxia del Molinillo del Sur, ha sido un enigma durante mucho tiempo. Si bien las galaxias espirales masivas suelen albergar AGN, los astrónomos han luchado durante décadas para confirmar la presencia de uno en M83. Observaciones previas indicaban que, de existir un agujero negro supermasivo allí, debía estar latente u oculto tras una densa capa de polvo. Ahora, la sensibilidad y la resolución espacial sin precedentes del Webb han revelado indicios que sugieren lo contrario.

"Nuestro descubrimiento de la emisión de neón altamente ionizado en el núcleo de M83 fue inesperado", afirmó en un comunicado Svea Hernandez, astrónoma de AURA/ESA y autora principal del nuevo estudio en el Space Telescope Science Institute. "Estas señales requieren grandes cantidades de energía para producirse, más de la que pueden generar las estrellas normales. Esto sugiere firmemente la presencia de un AGN, algo que hasta ahora ha sido difícil de detectar".

"Antes de Webb, simplemente no contábamos con las herramientas para detectar señales de gas tan débiles y altamente ionizado en el núcleo de M83", añadió Hernández en un comunicado. "Ahora, gracias a su increíble sensibilidad en el infrarrojo medio, por fin podemos explorar estas profundidades ocultas de la galaxia y descubrir lo que antes era invisible".

Los resultados se han publicado en The Astrophysical Journal.

Las observaciones en el infrarrojo medio de Webb con MIRI permitieron a los astrónomos observar a través del polvo y detectar indicios de gas altamente ionizado en pequeños cúmulos cerca del núcleo galáctico. La energía necesaria para crear estas firmas es significativamente mayor que la que pueden proporcionar las supernovas u otros procesos estelares, lo que convierte a un AGN en la explicación más probable. Sin embargo, aún se investigan escenarios alternativos, como las ondas de choque extremas en el medio interestelar.

"Webb está revolucionando nuestra comprensión de las galaxias", afirmó la coautora Linda Smith, del Space Telescope Science Institute. "Durante años, los astrónomos han buscado un agujero negro en M83 sin éxito. Ahora, por fin tenemos una pista convincente que sugiere la posible presencia de uno".

SE HABÍA DADO POR DESCARTADO

"Este descubrimiento demuestra cómo Webb está logrando avances inesperados", continuó Smith. "Los astrónomos creían haber descartado un AGN en M83, pero ahora contamos con nueva evidencia que desafía las suposiciones previas y abre nuevas vías de exploración".

El equipo está planeando estudios de seguimiento con otros observatorios, como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Very Large Telescope (VLT), para investigar más a fondo la naturaleza del gas y confirmar la presencia de un agujero negro supermasivo en M83. Estas observaciones adicionales ayudarán a determinar si la emisión recién detectada se origina definitivamente en un AGN o si intervienen otros procesos de alta energía.