Analizan el papel de la emisión en radio de los núcleos galácticos activos de baja luminosidad

El análisis detallado de las emisiones en radio de la galaxia NGC 4438 sugiere que los vientos de gas detectados en su región central podrían estar asociados con un chorro muy estrecho de partículas que sale desde las inmediaciones del agujero negro supermasivo en su núcleo. Según informó el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), este descubrimiento, publicado en la revista 'Astronomy & Astrophysics', resulta de un estudio multifrecuencia que buscó comprender la influencia de los núcleos galácticos activos de baja luminosidad, conocidos como Liners, en el entorno de sus galaxias.

Las observaciones realizadas previamente en rayos X y en la banda óptica habían identificado flujos de gas ionizado en el centro de NGC 4438, una galaxia ubicada en el Cúmulo de Virgo, a unos 50 millones de años luz de distancia de la Tierra. El medio IAA-CSIC detalló que estos "outflows" representaban vientos colimados de gas que se expulsaban hacia el exterior a partir del núcleo galáctico, un proceso que puede incidir en la evolución tanto del gas como de las estrellas circundantes.

El equipo de investigación, liderado por Marta Puig-Subirà en el marco de su tesis doctoral bajo un contrato FPI-Severo Ochoa, combinó información obtenida por el observatorio espacial Chandra, el telescopio espacial Hubble y los instrumentos Megara. Tras integrar estos datos con nuevas observaciones en radiofrecuencia, el grupo pudo acceder a una visión ampliada de los fenómenos centrales de la galaxia, reconstruyendo detalles sobre la historia y el comportamiento de su núcleo.

El IAA-CSIC indicó que el objetivo principal era profundizar en el entendimiento de cómo los Liners, aún con su baja potencia, logran generar vientos de gas a escalas importantes. A diferencia de los núcleos más brillantes, estos sistemas han sido menos examinados, pese a que ocupan un lugar relevante en la dinámica galáctica debido a su abundancia. El trabajo apunta a que la clave estaría en la presencia de un "radiojet", un chorro angosto de partículas que emerge directamente desde la cercanía del agujero negro central.

Esta hipótesis surge tras la constatación de que, a pesar de la limitada luminosidad que caracteriza a los Liners, sus núcleos son capaces de desencadenar procesos de retroalimentación ("feedback") que afectan el estado del gas interplanetario. El medio IAA-CSIC explica que este fenómeno de "feedback" ha sido identificado hace décadas en núcleos muy energéticos, donde la liberación de grandes cantidades de energía distorsiona la distribución de gas y estrellas alrededor del núcleo. Ahora, los hallazgos sugieren que procesos similares ocurren también en estos sistemas discretos.

Según detalló el IAA-CSIC, la inclusión de la radioastronomía permitió obtener datos que hasta el momento no habían sido utilizados para casos de Liners de baja luminosidad en NGC 4438. Al trabajar en distintas longitudes de onda, el equipo pudo observar la correspondencia entre los flujos de radio y los desplazamientos del gas, reforzando la conexión entre la radiación detectada y el impacto físico de los chorros de partículas. Esta técnica multifrecuencia amplía las posibilidades para la reconstrucción de la historia dinámica galáctica y aporta nuevas herramientas para futuras investigaciones en sistemas similares.

Las implicaciones del estudio alcanzan más allá del caso particular de NGC 4438, ya que el mecanismo implicado podría estar presente en una gran cantidad de otras galaxias poco luminosas. Tal como publicó el IAA-CSIC, comprender de qué manera los agujeros negros centrales interactúan con su entorno permite afinar los modelos sobre la evolución galáctica, especialmente en contextos donde la energía liberada no es tan aparente como en los núcleos más brillantes. La identificación del "radiojet" como motor de los vientos de gas en Liners redefine el papel de estas estructuras en las teorías actuales sobre la morfología y el desarrollo de galaxias enteras.

Para la investigadora Marta Puig-Subirà, la combinación de técnicas ópticas, en rayos X y radiofaciales fue fundamental para clarificar el origen de los vientos observados. "Al combinar estas distintas longitudes de onda obtenemos un estudio multifrecuencia que nos permite tener una visión más completa de los fenómenos que observamos y reconstruir mejor la historia de lo que está ocurriendo en la galaxia", explicó Puig-Subirà en declaraciones recogidas por el IAA-CSIC. Estas estrategias de observación han comenzado a perfilarse como estándar en el estudio de núcleos activos poco luminosos.

El IAA-CSIC recordó también que los Liners, a pesar de su relativa discreción en el espectro galáctico, presentan condiciones favorables para examinar los efectos de los agujeros negros supermasivos en contextos donde la radiación no domina el entorno. Al ser extremadamente numerosos, estos sistemas ofrecen una base estadística significativa para investigaciones futuras que pretendan determinar el impacto global de los mecanismos de "feedback" en la estructura y el destino de las galaxias.

Distintos análisis recientes, según consignó el medio, refuerzan la idea de que incluso sistemas con baja energía pueden alterar su ambiente de manera relevante, a través de mecanismos hasta ahora poco explorados. El reconocimiento de la importancia de los chorros de partículas en estos contextos abre una nueva línea de trabajo para la astrofísica observacional y teórica, centrada en la interacción entre la emisión en radio, la dinámica del gas y la influencia de los agujeros negros en el ciclo evolutivo galáctico.