El telescopio Magellan Baade del Observatorio Las Campanas de Carnegie ha desempeñado un papel importante en el descubrimiento del cuásar más lejano conocido con una brillante emisión de radio, anunciado por un equipo dirigido por el Instituto Max Planck de Astronomía de Heidelberg y el Observatorio Europeo Austral, y publicado en The Astrophysical Journal. Se trata de uno de los agujeros negros supermasivos de más rápido crecimiento jamás observados, que emite unas 580 veces la energía de toda la Vía Láctea.
Los cuásares son agujeros negros supermasivos increíblemente luminosos que acumulan materia en el centro de las galaxias masivas. Su brillo permite a los astrónomos estudiarlos en detalle incluso a grandes distancias.
Utilizando un conjunto de siete telescopios de todo el mundo, un equipo de investigación codirigido por Eduardo Bañados, del MPIA, y Chiara Mazzucchelli, del ESO, ha detectado un cuásar, llamado P172+18, de cuando el universo tenía sólo 780 millones de años. Esto hace que sea unos 100 millones de años más antiguo que el anterior poseedor del récord.
"Las observaciones no son sólo para perseguir récords de distancia, sino para tratar de entender misterios no resueltos del cosmos", explicó Bañados (que es un antiguo postdoc de Carnegie).
Estos cuásares lejanos con emisiones de radio brillantes proporcionan información esencial para estudiar la formación y evolución de galaxias masivas y agujeros negros en el universo temprano.
La masa del agujero negro de P172+18 asciende a unas 70 veces la masa de su homólogo en el centro de la Vía Láctea, y sigue creciendo rápidamente. Las mediciones indican que este cuásar alberga uno de los agujeros negros supermasivos de más rápida acreción conocidos.
Los astrónomos utilizan cámaras infrarrojas y espectrógrafos para captar la luz emitida por objetos del universo primitivo, como P172+18. Para lograr la precisión necesaria para este proyecto, los investigadores combinaron las observaciones del telescopio Magallanes Baade del Observatorio Las Campanas (Chile), el Telescopio Óptico Nórdico (NOT) en La Palma (España), el telescopio Keck en Hawaiʻi (EE.UU.), el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO Chile) y el Gran Telescopio Binocular (LBT) en el Monte Graham (EE.UU.).
P172+18 fue uno de los varios candidatos a cuásar identificados mediante una revisión de los datos del Telescopio de Sondeo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida, o PanSTARRS, dijo Bañados, añadiendo: "en última instancia, sin embargo, necesitábamos observaciones precisas con telescopios infrarrojos para determinar la distancia del cuásar y las propiedades del agujero negro".
Mientras estudiaban los datos de radio, los investigadores descubrieron otra fuente en la vecindad de P172+18, pero aún no han determinado su desplazamiento al rojo ni su distancia. Debido a la distribución espacial de los cuásares, la probabilidad de que haya otra fuente en las inmediaciones es muy baja. Bañados dirige ahora un equipo que intenta confirmar si estas dos fuentes están físicamente asociadas. De ser cierto, el descubrimiento de una agrupación temprana de galaxias sería espectacular porque las exploraciones de la formación de estructuras en esta época apenas están comenzando.
"Nuestras mediciones muestran que las propiedades radioeléctricas de P172+18 son más bien medias en comparación con otros cuásares radioeléctricos", señala Bañados. "Por eso somos optimistas y sospechamos que hay muchos más cuásares con ruido radioeléctrico por descubrir ahí fuera, quizás a distancias cosmológicas incluso mayores. Nuestra búsqueda continúa".
Los astrónomos aún no saben por qué los distintos cuásares presentan una variedad tan grande de emisiones de radio. Estudiarlos en las épocas cósmicas más tempranas puede proporcionar pistas sobre cómo crecen los agujeros negros supermasivos. Se trata de uno de los mayores misterios de la astrofísica que aún debe resolverse.