La colisión de dos galaxias podría evaporar el agujero de su centro

El universo está lleno de galaxias, algunas relativamente cerca de otras y en movimiento. Su masa es tan descomunal que, durante su viaje, pueden verse atraídas unas hacia otras, colisionando entre sí. Un suceso como este podría durar en torno a un millón de años, y los expertos han tratado de deducir qué tipo de consecuencias podrían tener sobre las galaxias y los objetos astronómicos que estas contienen. Esto implica hablar sobre planetas, estrellas y por supuesto, agujeros negros.

Lo más intuitivo era pensar que, si una de las galaxias implicadas en la colisión contaba con un agujero negro en su centro, la nueva materia de la otra galaxia podría caer en él, alimentándolo y haciéndolo crecer todavía más. Sin embargo, un nuevo modelo computacional diseñado por la Universidad de Tokio sugiere que podría llegar a ocurrir lo contrario. Si este estudio está en lo cierto, la colisión de dos galaxias podría llegar a “matar de hambre” al agujero negro.

El equilibrio perdido

La colisión entre dos galaxias puede parecer un evento realmente destructivo, y en parte lo es, pero no por lo que solemos pensar. La mismísima Vía Láctea, nuestra galaxia, ya ha sufrido algunos eventos parecidos en el pasado, o al menos, eso parecen indicar las pruebas. A decir verdad, si la colisión no es completa, sino algo tangencial, lo más probable es que se produzca un intercambio de materia entre ambas galaxias y que estas sigan su camino, algo cambiadas. Claro que, si chocan de lleno, la historia cambia.

Lo cierto es que las distancias entre las estrellas de una galaxia son tan descomunales que se vuelve bastante improbable que estas terminen chocando unas con otras. Es como si lanzáramos un par de granos de arroz a un enjambre de mosquitos, posiblemente no haya impacto alguno, pero habrá turbulencias que desequilibren a algún que otro insecto. En las galaxias, sus estrellas y planetas también se mueven siguiendo cierto equilibrio, con regularidad, pero una colisión cambiaría las reglas del juego, tendrían que volver a “encontrar” un equilibrio, una nueva regularidad en sus movimientos.

No obstante, lo que nos compete no es tanto el futuro de estos sistemas solares como el de un potencial agujero negro en el corazón de la galaxia. Nuestra Vía Láctea, por ejemplo, tiene un agujero negro supermasivo en su centro llamado Sagitario A*. Actualmente no está activo, no “ingiere materia”, pero no parece que siempre haya sido así. De hecho, conocemos otras galaxias con núcleos activos, en pleno proceso de “alimentar a su agujero negro”.

Huelga de hambre

Para entenderlo, podemos simplificar el complejo concepto de agujero negro e imaginar una región del espacio cuya densidad es tan descomunal que atrae cualquier cosa que pase suficientemente cerca de ella. Ni siquiera la luz es capaz de escapar si cruza una frontera llamada “horizonte de sucesos”. En estos casos, la y la gravedad de la bestia astronómica la curva a voluntad. Para hacernos una idea de sus proporciones, se estima que el agujero negro del centro de la galaxia NGC 1277 supone el 14% del peso total de su galaxia.

Teniendo esto en cuenta, es de esperar que ante un choque de galaxias un agujero negro engulla todas las estrellas y planetas que, desestabilizados por el choque, se acerquen a él. Tanta materia cayendo al agujero negro liberaría, a priori, una gran cantidad de radiación altamente energética en forma de dos chorros perpendiculares a la galaxia. No obstante, la Universidad de Tokio ha puesto estas colisiones a prueba simulando una buena cantidad de condiciones iniciales posibles y no todas coincidían con este desenlace.

En algunas simulaciones las galaxias chocaban “de refilón”, en otras frontalmente, algunas parejas de galaxias tenían tamaños parecidos mientras que otras eran muy dispares, etc. Cuando el programa simulaba una galaxia, colisionando frontalmente con otra mucho mayor, en determinadas condiciones, la más pequeña desestabilizaba a las masas de gas más interiores de la grande, expulsándolas de la galaxia y dejando al agujero negro aislado, sin apenas materia que “devorar”. Es muy pronto para poder asegurar la validez de estos resultados, pero hay algo interesante que añadir.

Sabemos desde hace tiempo que los agujeros negros se evaporan constantemente. Así se llama a la pérdida de masa que experimentan por una serie de procesos relacionados con la física cuántica. Normalmente, cuando un agujero negro incorpora materia a un ritmo mayor al que se evapora, su tamaño se mantiene estable o incluso aumenta, pero si deja de “alimentarse”, la evaporación sigue su ritmo y, poquísimo a poco, comienza a encogerse. Si todo ello se llegara a confirmar en los próximos años o décadas, podría suponer un avance importante para nuestra comprensión sobre la evolución de galaxias.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Algunas estimaciones apuntan a que, dentro de 4,5 miles de millones de años, la Vía Láctea colisionará con la galaxia de Andrómeda. El tiempo que nos separa de este evento es aproximadamente el mismo que ha pasado desde que se formó nuestro planeta. En cualquier caso, todavía es pronto para saber qué sucederá con nuestro agujero negro, Sagitario A* (pronunciado “Sagitario A estrella”) durante esta colisión.

REFERENCIAS:

• van den Bosch, Remco C. E. et al. “An Over-Massive Black Hole In The Compact Lenticular Galaxy NGC1277”. Nature, vol 491, no. 7426, 2012, pp. 729-731. Springer Science And Business Media LLC, doi:10.1038/nature11592. Accessed 27 Jan 2021.
• Miki, Yohei et al. “Destruction Of The Central Black Hole Gas Reservoir Through Head-On Galaxy Collisions”. Nature Astronomy, 2021. Springer Science And Business Media LLC, doi:10.1038/s41550-020-01286-9. Accessed 27 Jan 2021.