Un agujero negro alteró el flujo de gas y detuvo la formación estelar en una galaxia joven

Durante años, la muerte de una galaxia se ha asociado a episodios violentos: colisiones, fusiones o explosiones energéticas capaces de expulsar su gas de forma abrupta. El caso de una galaxia observada en el universo temprano plantea un escenario distinto. En lugar de un final repentino, su formación estelar se apagó de manera gradual, como si alguien hubiera ido cerrando poco a poco las llaves del suministro.

La galaxia, identificada como GS-10578 y apodada “la galaxia de Pablo”, existía cuando el universo tenía unos tres mil millones de años. A pesar de esa juventud cósmica, ya había dejado de formar estrellas. Es un objeto masivo para su época, con una masa estimada en torno a 200.000 millones de veces la del Sol, y con la mayor parte de sus estrellas formadas en un intervalo relativamente corto, entre hace 12.500 y 11.500 millones de años.

Lo que la hace especialmente llamativa no es solo su tamaño, sino su estado. Aunque presenta una estructura ordenada, similar a un disco en rotación tranquila, apenas contiene gas frío. Ese gas es el material básico a partir del cual nacen nuevas estrellas. Su ausencia casi total explica por qué la galaxia dejó de crecer pese a no haber sufrido una colisión importante con otra galaxia.

Las observaciones combinan datos del Telescopio Espacial James Webb y del radiotelescopio ALMA. El equipo dedicó casi siete horas a buscar monóxido de carbono, una molécula que se usa como indicador del hidrógeno frío. No apareció ninguna señal. Esa ausencia, lejos de ser un vacío informativo, fue clave para interpretar el estado de la galaxia como el resultado de un proceso lento y persistente.

En el centro de la galaxia se encuentra un agujero negro supermasivo activo. En lugar de destruir la galaxia de una sola vez, parece haber actuado como un regulador implacable. La espectroscopia del Webb detectó vientos de gas neutro que salen del entorno del agujero negro a unos 400 kilómetros por segundo y arrastran unas 60 masas solares de gas cada año. A ese ritmo, el combustible restante pudo agotarse en un plazo de entre 16 y 220 millones de años.

Un detalle importante es el desfase temporal. La galaxia dejó de formar estrellas hace unos 400 millones de años, mientras que el agujero negro está activo de nuevo en la actualidad. Esto sugiere que no fue un único episodio el que cortó la formación estelar, sino una serie de fases repetidas que calentaron o expulsaron el gas entrante antes de que pudiera asentarse y enfriarse.

Al reconstruir su historia, los investigadores concluyen que la galaxia evolucionó sin un aporte neto de gas nuevo. No se vació de golpe, sino que nunca logró reabastecerse. El agujero negro habría impedido de forma recurrente que el gas fresco llegara al interior, un proceso descrito como una “muerte por mil cortes” más que como un colapso súbito.

Este mecanismo ayuda a entender por qué el telescopio Webb está detectando una población creciente de galaxias masivas y ya apagadas en épocas muy tempranas del universo. Antes de estas observaciones, se pensaba que objetos así eran raros o inexistentes. El caso de la galaxia de Pablo indica que la inanición lenta puede ser una vía común para apagar galaxias jóvenes sin necesidad de eventos extremos.

Conviene evitar una lectura simplificada. El trabajo no afirma que todas las galaxias mueran de esta manera ni que las fusiones violentas dejen de ser relevantes. Lo que muestra es que impedir de forma continuada la entrada de combustible puede ser suficiente para frenar la formación estelar, incluso en galaxias grandes y aparentemente estables.

Lo que queda establecido con bastante solidez es que los agujeros negros supermasivos no necesitan destruir para dominar la evolución de una galaxia. Basta con regular el acceso al gas. El debate se desplaza así desde la pregunta de cómo se expulsa el material hacia otra más sutil: cómo se evita que vuelva a entrar, y durante cuánto tiempo ese bloqueo puede mantenerse en el universo temprano.

Fuente: Nature Astronomy