7 de junio de 2007

El agujero negro más distante

Imagen: CFHTC

Un equipo internacional de astrónomos ha anunciado el descubrimiento un agujero negro supermasivo en el borde del Universo observable, a unos 13.000 millones de años-luz de distancia. El objeto, denominado CFHQS J2329-0301, es un cuásar y fue descubierto haciendo uso del telescopio Canadiense-Francés-Hawaiano (CFHT) instalado en Mauna Kea, Hawai. El líder del proyecto es el Dr. Chris Willott, de la Universidad de Otawa y lo anunció durante la conferencia anual de la Sociedad Astronómica Canadiense (CASCA 2007) en Kingston, Ontario.

El agujero negro fue descubierto debido a que este aspiraba gas hacia él. El gas se calentó y brilló imponentemente, permitiéndolo ver a una vasta distancia de la Tierra. Este tipo de agujero negro es conocido como cuasar. Este descubrimiento impone un nuevo record para el estudio de cuásares distantes llamado CFHQS, el cual usa el instrumento de imágenes denominado MegaCam imager del MegaPrime focus del CFHT.

La impresionante cantidad de datos del MegaCam contiene más de 10 millones de estrellas y galaxias. Los astrónomos buscaron entre estos datos y lograron descubrir 4 cuásares distantes entre la mayoría de estrellas y galaxias ordinarias. El cuasar más distante ha sido nombrado CFHQS J2329-0301 después que el estudio le puso nombre y ubicó sus coordenadas en el cielo, dentro de la constelación de Piscis (los Peces).

El equipo uso el telescopio Gemini Sur de 8 metros localizado en Cerro Pachón, Chile, para tomar el espectro del cuasar. La distancia al cuasar fue determinada por la medición de una línea de emisión del espectro, lo cual permitió determinar un corrimiento al rojo de 6,43. Chris Willott señala "Tan pronto como vimos el espectro con esa línea de emisión, supimos que estaba a una distancia muy pero muy lejana".

CFHQS J2329-0301 es tan lejano que la luz tarda en llegar a la Tierra cerca de 13.000 millones de años. Debido a que la Big Bang (Gran Explosión) ocurrió hace 13.700 millones de años, esto permite concluir que este cuasar se formó menos de mil millones de años después de la Big Bang. Este "viaje en el tiempo" permite a los astrónomos, visualizar directamente lo que pasó en el pasado de nuestro Universo. La importancia de este descubrimiento reside en el hecho de verlo desde la Tierra en un tiempo cercano al inicio del Universo. El record anterior lo tiene el cuasar denominado SDSS J1148+5251 que fue descubierto en el año del 2003 y es 2 millones años más cercano que CFHQS J2329-0301.

Debido a que el cuasar es muy brillante, la luz puede ser usada como una fuente de fondo para determinar las propiedades del gas que se encuentra delante de él. Los astrónomos observaron, para estudiar la absorción de luz de los átomos de hidrogeno para determinar si la mayor parte de los átomos en el Universo temprano tenían electrones unidos a sus núcleos o si estos átomos estaban ionizados. Durante al menos los primeros mil millones de años luego de la Big Bang, la teoría explica que el Universo era oscuro debido a que no había estrellas ni galaxias y los átomos eran neutros. Después, a los siguientes mil millones de años, se formaron las primeras estrellas y galaxias y la luz de ellas produjo un proceso conocido como re-ionización del Universo, esto es cuando los átomos fueron ionizados. La búsqueda para entender y establecer el tiempo de este evento es una de las mayores metas en la Astronomía actual. Las futuras observaciones nos dirán si el gas que está delante del cuasar está o no ionizado.

El agujero negro que genera el cuasar se cree que tiene aproximadamente 500 millones de veces la masa del Sol. El Dr John Hutchings, del Consejo Nacional de Investigación del Canadá y del Instituto de Astrofísica Herzberg señala "Es un acertijo saber cómo estos enormes agujeros negros pueden encontrarse en la historia temprana del Universo, porque pensábamos que estos agujeros negros tomaban tiempo para su crecimiento".

El Dr Alain Omont del Instituto de Astrofísica en Paris (Universidad Pierre de Marie Curie, CNRS) miembro del equipo, señala además: "Así como usamos el cuasar para estudiar la re-ionización del Universo, también podemos usarlo para localizar una de las primeras galaxias de alta masa que se formaron en el Universo". Agrega que el cuasar previamente descubierto SDSS J1148+5251, condujo a muchos descubrimientos significativos por astrónomos que siguieron observándolo desde muchos telescopios localizados alrededor del mundo y en el espacio. "Deseamos encontrar qué tipo de galaxia es en la que vive este agujero negro".

El equipo ahora esta planeando realizar futuras observaciones del cuasar. "La primera cosa que tenemos planeado es realizar el espectro en infrarrojo para redefinir el corrimiento al rojo" señala Chris Willot. "Entonces veremos lo que el cuasar puede decirnos acerca de la re-ionización y el crecimiento de los primeros agujeros negros y galaxias".

Este descubrimiento se presenta en un trabajo publicado en el Astronomical Journal, bajo el título: "Four quasars above redshift 6 discovered by the Canada-France High-z Quasar Survey".

Otros autores del trabajo son: Chris J. Willott, Philippe Delorme, Alain Omont, Jacqueline Bergeron, Xavier Delfosse, Thierry Forveille, Loic Albert, Celine Reyle, Gary J. Hill, Michael Gully-Santiago, Phillip Vinten, David Crampton, John B. Hutchings, David Schade, Luc Simard, Marcin Sawicki, Alexandre Beelen, y Pierre Cox.

(saa)

Más información en:
http://www.cfht.hawaii.edu/