Los científicos han confirmado que colisiones colosales entre galaxias desencadenan erupciones titánicas en los centros de esas galaxias, y el descubrimiento se debe a una herramienta de inteligencia artificial que pudo clasificar imágenes de un millón de galaxias para encontrar aquellas que poseen el llamado núcleo galáctico activo, o AGN.
Los resultados son cortesía de la Euclides telescopio espacial, que es una misión de la Agencia Espacial Europea diseñada para estudiar materia oscura y energía oscura midiendo y mapeando miles de millones de galaxias. Los investigadores tomaron un «pequeño» subconjunto de un millón de galaxias que Euclides está trazando y las utilizaron para registrar las causas de la AGN.
Durante mucho tiempo se ha sospechado fuertemente que las fusiones desempeñan un papel crucial en el desencadenamiento de la actividad AGN, porque algo necesita empujar todo ese gas hacia el núcleo de una galaxia, pero sospechar y tener una confirmación son dos cosas diferentes. Validar esto no ha sido tan fácil como podría pensarse, porque los AGN más potentes están a una gran distancia de nosotros (el quásar más cercano es el 3C273, que está a 2.300 millones de años luz) y resolver claramente galaxias a tales distancias para que podamos ver que definitivamente se están fusionando ha sido difícil. Mientras que el Telescopio espacial Hubble y Telescopio espacial James Webb puede resolverlos, no cubren un área de cielo lo suficientemente amplia como para poder obtener imágenes suficientes para obtener un censo.
Tras su lanzamiento en 2023, Euclid cambió todo eso. Con su espejo telescópico de 1,2 metros, su cámara de 600 megapíxeles y su amplio campo de visión, en sólo una semana puede proporcionar imágenes de mayor calidad que la mayoría de los demás telescopios y al mismo tiempo cubrir un área del cielo similar al área total observada por el Telescopio Espacial Hubble durante sus 35 años de servicio.
Los astrónomos de la Colaboración Euclides dividieron el millón de galaxias vistas por Euclides en dos categorías: una donde las galaxias parecen estar fusionándose y otra donde no se está produciendo ninguna fusión.
Luego emplearon una herramienta de descomposición de imágenes de inteligencia artificial desarrollada por Berta Margalef-Bentabol y Lingyu Wang de SRON, el Instituto Holandés de Investigación Espacial, para identificar AGN en estas galaxias e incluso cuantificar su producción de energía para determinar cuáles son las más energéticas.
«Este nuevo enfoque puede incluso revelar AGN débiles que otros métodos de identificación pasan desapercibidos», dijo Margalef-Bentabol en un declaración.
El equipo descubrió que había entre dos y seis veces más AGN en galaxias en la categoría de fusiones que en aquellas que no experimentaban una fusión.
En el caso de las fusiones que comenzaron hace relativamente poco tiempo y que han levantado una gran cantidad de polvo interestelar que envuelve el núcleo, haciéndolo visible sólo en luz infrarroja, hay seis veces más AGN. En el caso de fusiones que están llegando a su etapa final y en las que el polvo ya se ha asentado, todavía hay el doble de AGN que en las galaxias que no se fusionan.
«La diferencia entre los dos tipos de AGN podría significar que muchos AGN encontrados en no fusiones se encuentran en realidad en galaxias fusionadas que han completado las etapas caóticas y aparecen como una sola galaxia en forma regular», dijo Antonio la Marca de la Universidad de Groningen.
La evidencia observacional no sólo respalda firmemente el concepto de que las fusiones son un desencadenante de la actividad de las AGN, sino que también indica que las fusiones son la causa principal, particularmente para las AGN más luminosas.
«También concluimos que las fusiones probablemente sean el único mecanismo capaz de alimentar al AGN más luminoso», dijo la Marca. «Por lo menos son el principal desencadenante».
Los AGN representan la fase de crecimiento más rápido de los agujeros negros supermasivos, y el flujo de radiación de estos glotones agujeros negros puede calentar el gas molecular en una galaxia, impidiendo que se formen estrellas. Por lo tanto, los AGN pueden tener un impacto a largo plazo en su galaxia anfitriona, y es importante comprender que es probable que la anfitriona se esté fusionando al modelar la evolución de las galaxias.
Los hallazgos se publicarán en la revista Astronomy & Astrophysics y están disponibles en dos preimpresiones, una que detalla el análisis de la fusión de galaxias y AGNy el otro Describiendo la herramienta de descomposición de imágenes de IA..
