>Las más recientes observaciones del Telescopio Espacial James Webb han transformado la comprensión del núcleo de la galaxia Circinus, ubicada a unos 13 millones de años luz de la Tierra.

La técnica utilizada para alcanzar este resultado posiciona al Webb como un instrumento fundamental para el análisis detallado de otros agujeros negros activos en el universo cercano, de acuerdo con la información publicada por la NASA.

Sin embargo, gracias a la capacidad de resolución de la nueva generación de telescopios espaciales, el 87 % de las emisiones infrarrojas del polvo caliente se concentran en las zonas inmediatas al agujero negro, mientras que menos del 1 % procede de flujos externos y el 12 % restante se origina en regiones alejadas, según los resultados obtenidos por el equipo científico.

El hallazgo no solo resuelve un enigma planteado hace más de treinta años sobre el origen del exceso de emisiones infrarrojas en los núcleos activos, sino que inaugura una metodología capaz de escudriñar con un nivel de detalle sin precedentes otras estructuras cósmicas dominadas por la presencia de agujeros negros supermasivos.

Según el autor principal, Enrique López-Rodríguez, de la Universidad de Carolina del Sur, el trabajo representa un punto de inflexión: “Desde los años 90, no ha sido posible explicar el exceso de emisiones infrarrojas que provienen del polvo caliente en los núcleos de las galaxias activas, lo que significa que los modelos solo tienen en cuenta el toro o los flujos de salida, pero no pueden explicar ese exceso”.

Entre los retos principales figuraba la imposibilidad de resolver la densidad del toro, un anillo de gas y polvo que rodea al agujero negro y que origina un disco de acreción —un remolino de materia incandescente— brillante y difícil de escrutar con precisión. Los primeros modelos teóricos intentaron explicar estas dinámicas focalizándose en emisiones específicas, como las provenientes del toroide, el disco de acreción o los flujos de salida, identificables solo en ciertas longitudes de onda.

Ello obligó a los astrónomos a diseñar modelos basados en la intensidad global de la región central, integrando datos obtenidos en diferentes rangos del espectro luminoso. Para el análisis, “tuvieron que obtener la intensidad total de la región interior de la galaxia en un amplio rango de longitudes de onda y luego alimentar esos datos a los modelos”, señaló López-Rodríguez.

La clave radica en el concepto de interferometría, una técnica que permite a varios espejos o antenas funcionar como un solo telescopio virtual, aumentando la resolución relativa. En el caso del Webb, el interferómetro convierte su óptica en un conjunto de telescopios más pequeños, al utilizar una máscara formada por siete diminutos orificios hexagonales.

El grupo de astrofísicos recopiló datos libres de artefactos comparando las observaciones del Webb con las obtenidas previamente por otros telescopios. Gracias a esta validación cruzada, se logró la primera observación extragaláctica realizada con un interferómetro infrarrojo en el espacio. La consecuencia, según Julien Girard, científico del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y también coautor, es revolucionaria: “Es la primera vez que se utiliza un modo de alto contraste del telescopio Webb para observar una fuente extragaláctica”.

El impacto en la comprensión de agujeros negros supermasivos va más allá de la galaxia Circinus. Las diferencias de luminosidad intrínseca en los discos de acreción entre galaxias pueden modificar la proporción de energía emitida por el toroide respecto a la producida por los flujos de salida.

El estudio abre la puerta a extender la metodología a otros miles de agujeros negros activos del universo observable. El Webb permite, de este modo, probar la técnica en núcleos galácticos cuyo brillo sea suficiente para beneficiarse del modo de interferometría. La elaboración de un catálogo detallado de emisiones en diversas galaxias se perfila como un objetivo inmediato para determinar si el comportamiento de Circinus representa una excepción o un patrón generalizado.

Los resultados, facilitados por una visión inédita proporcionada por el Webb y validados con imágenes complementarias del Telescopio Espacial Hubble, ofrecen no solo la imagen más nítida lograda hasta la fecha del entorno de un agujero negro, sino también un marco de análisis robusto aplicable a toda la astrofísica contemporánea de núcleos galácticos activos.

El equipo espera que este avance inspire a otros astrónomos. Girard afirmó: “Esperamos que nuestro trabajo inspire a otros astrónomos a utilizar el modo Interferómetro de Enmascaramiento de Apertura para estudiar estructuras polvorientas débiles, pero relativamente pequeñas, en la proximidad de cualquier objeto brillante”.

Fuente: telam