Un nuevo estudio que utiliza datos del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA ha rastreado dos pares de agujeros negros supermasivos en galaxias enanas en rumbo de colisión. Esta es la primera evidencia de un encuentro tan inminente, proporcionando a los científicos información importante sobre el crecimiento de los agujeros negros en el Universo primitivo.

Por definición, las galaxias enanas contienen estrellas con una masa total de menos de 3 mil millones de soles, o unas 20 veces menos que la Vía Láctea. Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que las galaxias enanas se fusionan, particularmente en el Universo relativamente temprano, para convertirse en las galaxias más grandes que se ven hoy. Sin embargo, la tecnología actual no puede observar la primera generación de fusiones de galaxias enanas porque son extraordinariamente débiles a grandes distancias. Otra táctica, buscar fusiones de galaxias enanas más cercanas, no había tenido éxito hasta la fecha.

El nuevo estudio superó estos desafíos al implementar una sondeo sistemático de observaciones profundas de rayos X del Chandra y compararlas con datos infrarrojos del observatorio WISE de la NASA y datos ópticos del Telescopio Canadá-Francia-Hawaii (CFHT).

El Chandra fue particularmente valioso para este estudio porque el material que rodea a los agujeros negros puede calentarse hasta millones de grados, produciendo grandes cantidades de rayos X. El equipo buscó pares de fuentes de rayos X brillantes en galaxias enanas en colisión como evidencia de dos agujeros negros y descubrió dos ejemplos.

Un par está en el cúmulo de galaxias Abell 133 ubicado a 760 millones de años luz de la Tierra, que se ve en la imagen compuesta de la izquierda. Los datos de rayos X del Chandra están en rosa y los datos ópticos del CFHT están en azul. Este par de galaxias enanas parece estar en las últimas etapas de una fusión y muestra una larga cola causada por los efectos de las mareas de colisión. Los autores del nuevo estudio lo han apodado "Mirabilis" en honor a una especie de colibrí en peligro de extinción conocida por sus colas excepcionalmente largas. Solo se eligió un nombre porque la fusión de dos galaxias en una está casi completa. Las dos fuentes del Chandra muestran rayos X del material alrededor de los agujeros negros en cada galaxia.

El otro par fue descubierto en Abell 1758S, un cúmulo de galaxias a unos 3200 millones de años luz de distancia. La imagen compuesta de Chandra y CFHT está a la derecha, usando los mismos colores que para Mirabilis. Los investigadores apodaron a las galaxias enanas fusionadas "Elstir" y "Vinteuil", en honor a los artistas ficticios de "En busca del tiempo perdido" de Marcel Proust. Vinteuil es la galaxia de arriba y Elstir es la galaxia de abajo. Ambos tienen fuentes del Chandra asociadas con ellos, nuevamente de rayos X del material alrededor de los agujeros negros en cada galaxia. Los investigadores creen que estos dos han quedado atrapados en las primeras etapas de una fusión, lo que provocó un puente de estrellas y gas para conectar las dos galaxias en colisión a partir de su interacción gravitacional.

Los detalles de la fusión de agujeros negros y galaxias enanas pueden proporcionar información sobre el pasado de nuestra Vía Láctea. Los científicos creen que casi todas las galaxias comenzaron como enanas u otros tipos de galaxias pequeñas y crecieron durante miles de millones de años a través de fusiones. Las observaciones de seguimiento de estos dos sistemas permitirán a los astrónomos estudiar procesos que son cruciales para comprender las galaxias y sus agujeros negros en las primeras etapas del Universo.