Los datos del Telescopio Webb revelan que la acreción interna domina la alimentación del agujero negro en la Galaxia Circinus

Nuevos datos de alta fidelidad obtenidos en el espectro infrarrojo por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) están transformando nuestra comprensión sobre la alimentación de los agujeros negros supermasivos. Las observaciones se centraron en el entorno inmediato del agujero negro dentro de la galaxia espiral Circinus, la cual se encuentra situada a unos 13 millones de años luz de la Tierra, lo que equivale a 4,0 megapársecs. Estas imágenes detalladas contradicen directamente el consenso histórico que sugería que los potentes flujos de materia energizada dirigidos hacia el exterior eran la fuente principal de luz infrarroja cerca de los núcleos galácticos activos.

El análisis exhaustivo de la información enviada por el Webb indica que, en realidad, el proceso dominante es el opuesto: la gran mayoría del material polvoriento y caliente está girando en espiral hacia el interior para alimentar al agujero negro supermasivo central. Esta materia se acumula en el borde interno del sistema de acreción, estructurado frecuentemente como un toroide, un componente crítico tanto para el crecimiento del agujero negro como para la evolución de su galaxia anfitriona. En términos cuantitativos, aproximadamente el 87% de las emisiones infrarrojas provenientes del polvo caliente se atribuyen ahora a este material que se canaliza hacia adentro. Por el contrario, menos del 1% de la emisión puede vincularse con materia expulsada en flujos de salida, lo que confirma que el consumo supera sustancialmente a la eyección.

Este hallazgo resuelve un conflicto significativo que ha persistido en los modelos astrofísicos desde la década de 1990, los cuales anteriormente no podían explicar el exceso de emisiones infrarrojas observadas en los núcleos galácticos activos. Para alcanzar esta claridad sin precedentes, el equipo de investigación empleó una técnica innovadora que utiliza el modo de Interferometría de Máscara de Apertura (AMI) en el instrumento NIRISS (Generador de Imágenes en el Infrarrojo Cercano y Espectrógrafo sin Rendija) del JWST. Este método transforma eficazmente la apertura total del telescopio en una red interferométrica mediante una máscara con siete pequeñas aberturas, generando patrones de interferencia que permiten resolver detalles que antes permanecían ocultos.

Joel Sánchez-Bermúdez, coautor del estudio e investigador de la UNAM, destacó que este avanzado modo de imagen duplica efectivamente la resolución sobre una región confinada del cielo, produciendo imágenes el doble de nítidas que las obtenidas mediante imágenes directas convencionales. Esta observación marca el primer despliegue exitoso de un interferómetro infrarrojo basado en el espacio para estudiar un objetivo extragaláctico. Por su parte, el autor principal Enrique López-Rodríguez, de la Universidad de Carolina del Sur, afirmó que este nuevo conjunto de datos finalmente reconcilia la discrepancia con los modelos previos respecto a las firmas infrarrojas de los núcleos galácticos activos.

La Galaxia Circinus, clasificada como una galaxia Seyfert de Tipo II, ha presentado históricamente desafíos para su observación debido a su ubicación a cuatro grados por debajo del plano galáctico, lo que provoca su oscurecimiento por el polvo interestelar. Estudios previos de alta resolución, como los realizados con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), sugerían que el agujero negro de Circinus consumía solo alrededor del 3 por ciento del gas que se aproximaba, mientras que la radiación empujaba el resto hacia atrás en corrientes turbulentas. Sin embargo, los datos del JWST, publicados en la revista Nature, proporcionan el contexto infrarrojo crucial para entender este proceso. El equipo de investigación planea aplicar esta técnica validada a una gama más amplia de agujeros negros para determinar si la dinámica de alimentación observada en Circinus es una característica universal de estos fenómenos cósmicos.