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El James Webb empieza a observar moléculas orgánicas en núcleos galácticos

Webb revela nuevas sorpresas en moléculas orgánicas de galaxias cerca de agujeros negros.
Webb revela nuevas sorpresas en moléculas orgánicas de galaxias cerca de agujeros negros. | Fuente: Europa Press 2022 | Fotógrafo: UNIVERSIDAD DE OXFORD

La investigación dirigida por la Universidad de Oxford es la primera de su tipo en estudiar pequeñas moléculas de polvo en la región nuclear de las galaxias activas utilizando las primeras observaciones del James Webb.

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El telescopio espacial James Webb ha revelado novedades sobre la formación y evolución galáctica observando las pequeñas moléculas orgánicas en la región nuclear de las galaxias activas.

Las diminutas moléculas de polvo conocidas como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) se encuentran entre las moléculas orgánicas más extendidas en el universo y son importantes herramientas astronómicas. Por ejemplo, se consideran componentes fundamentales de los compuestos prebióticos, que pueden haber jugado un papel clave en el origen de la vida.

Las moléculas de PAH producen bandas de emisión extremadamente brillantes en la región infrarroja cuando son iluminadas por estrellas, lo que permite a los astrónomos no solo rastrear la actividad de formación de estrellas, sino también usarlas como barómetros sensibles de las condiciones físicas locales.

En búsqueda de pistas de vida

Este nuevo análisis, dirigido por el doctor Ismael García-Bernete del Departamento de Física de la Universidad de Oxford, utilizó los instrumentos de vanguardia del James Webb para caracterizar, por primera vez, las propiedades de PAH en la región nuclear de tres galaxias activas luminosas. El estudio se basó en datos espectroscópicos del instrumento MIRI del telescopio espacial, que mide específicamente la luz en el rango de longitud de onda de 5 a 28 micrones. Luego, los investigadores compararon las observaciones con las predicciones teóricas para estas moléculas.

Sorprendentemente, los resultados anularon los de estudios previos que habían predicho que las moléculas de PAH serían destruidas en las cercanías del agujero negro en el centro de una galaxia activa. En cambio, el análisis reveló que las moléculas de PAH en realidad pueden sobrevivir en esta región, incluso donde fotones muy energéticos podrían potencialmente destrozarlas. Una posible razón podría ser que las moléculas estén protegidas por grandes cantidades de gas molecular en la región nuclear.

Sin embargo, incluso donde sobrevivieron las moléculas de PAH, los resultados mostraron que los agujeros negros supermasivos en el corazón de las galaxias tenían un impacto significativo en sus propiedades. En particular, la proporción de moléculas más grandes y neutras aumentó, lo que indica que es posible que se hayan destruido moléculas de PAH más frágiles, pequeñas y cargadas. Esto trae severas limitaciones al uso de estas moléculas de PAH para investigar qué tan rápido una galaxia activa produce nuevas estrellas.

"Esta investigación es de gran interés para la comunidad astronómica en general, en particular para aquellos que se centran en la formación de planetas y estrellas en las galaxias más distantes y débiles", dijo en un comunicado García-Bernete.

"Es increíble pensar que podemos observar moléculas de PAH en la región nuclear de una galaxia y el siguiente paso es analizar una muestra más grande de galaxias activas con diferentes propiedades. Esto nos permitirá comprender mejor cómo sobreviven las moléculas de PAH y cuáles son sus propiedades específicas en la región nuclear. Dicho conocimiento es clave para utilizar los PAH como una herramienta precisa para caracterizar la cantidad de formación de estrellas en las galaxias y, por lo tanto, cómo evolucionan las galaxias con el tiempo".

El estudio se publica en Astronomy and Astrophysics.

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