La nueva imagen del Telescopio Espacial James Webb de la Galaxia del Sombrero muestra esta ciudad de estrellas bajo una nueva luz -en el infrarrojo medio, para ser precisos- y revela cúmulos de polvo en un anillo exterior moteado.
© JWST/NASAUna nueva imagen de la galaxia del Sombrero desde el telescopio espacial James Webb de la NASA/ La galaxia, conocida como Messier 104 (M104), fue descubierta en 1781 por el astrónomo francés y cazador de cometas Pierre Mechain, uno de los colegas de Charles Messier.
Situada a unos 31 millones de años-luz en la constelación de Virgo, el Sombrero (catalogada como Messier 104 y NGC 4594) es la galaxia espiral más masiva en un radio de 100 millones de años-luz. La masa total de todas las estrellas del Sombrero asciende a 260.000 millones de masas solares, casi cinco veces más que todas las estrellas de nuestra Vía Láctea.
Por tanto, se podría pensar que el Sombrero debe ser un hervidero de formación estelar, pero es todo lo contrario. En el Sombrero, por término medio, media masa solar de gas se convierte en estrellas al año, frente a las entre una y dos masas solares de la Vía Láctea. En otras palabras, forma estrellas hasta cuatro veces más despacio que nuestra galaxia.
Las estrellas producen polvo cuando mueren, y ese polvo se aglomera, a menudo alrededor de los núcleos de las nuevas estrellas que nacen. MIRI es capaz de atravesar el brillo visible de todas las estrellas del Sombrero y detectar este polvo frío. Esta es la razón por la que la protuberancia familiar del Sombrero casi ha desaparecido en esta nueva imagen.
Lo que MIRI ve es el anillo exterior del Sombrero, rico en polvo, que contiene fascinantes detalles de tenues nubes de polvo. En particular, MIRI observó la emisión de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que son moléculas grandes que contienen carbono y se encuentran habitualmente en las regiones de formación estelar. Sin embargo, más que polvo, lo que se necesita para formar estrellas es gas hidrógeno molecular. El polvo puede aislar el gas, manteniéndolo lo suficientemente frío como para sufrir un colapso gravitatorio.
Y sin embargo, el ritmo de formación estelar nos indica que no queda mucho hidrógeno molecular en el Sombrero. Los modelos de los astrónomos implican que la gran protuberancia que se ve en la luz visible probablemente se formó durante un enorme estallido estelar hace muchos miles de millones de años que agotó la mayor parte de las materias primas necesarias para las estrellas. El gas restante ha alimentado desde entonces el escaso ritmo de formación estelar. Esta formación estelar tiene lugar principalmente en el polvoriento anillo exterior.
© NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA))La galaxia del Sombrero vista por el telescopio espacial Hubble en luz visible.
Los encuentros cercanos entre galaxias pueden agitar el gas y el polvo, empujándolos hacia el agujero negro supermasivo situado en el centro de esas galaxias. Cuando esto ocurre, los agujeros negros consumen desordenadamente el material que cae sobre ellos, y el entorno inmediato que los rodea se ilumina para convertirse en un núcleo galáctico activo (AGN), escupiendo chorros de partículas de alta energía que a menudo se mueven a una velocidad cercana a la de la luz. No parece que el Sombrero haya experimentado encuentros tan cercanos, al menos en muchos miles de millones de años.
Así pues, el agujero negro central del Sombrero, de aproximadamente mil millones de masas solares, está bastante tranquilo en la actualidad, pero sabemos que hubo un tiempo en que no lo estuvo. A principios de 2024, los astrónomos que utilizaban el Very Large Array de radiotelescopios de Nuevo México descubrieron enormes lóbulos de partículas emisoras de ondas de radio que se extendían a lo largo de unos 30.000 años-luz a ambos lados del Sombrero. Estos lóbulos fueron producidos por potentes chorros que alguna vez salieron del AGN del Sombrero. Aunque no hay galaxias vecinas con las que el Sombrero pueda interactuar y que impulsen su actividad AGN, es posible que una gigantesca nube intergaláctica de gas cayera sobre la galaxia en algún momento del pasado, proporcionando el combustible para el AGN.
En la actualidad, el agujero negro del Sombrero está tan inactivo que produce un chorro de apenas unos pocos años-luz de longitud, como ha detectado el Very Long Baseline Array de radiotelescopios de Estados Unidos.
Con toda esta actividad de formación de estrellas y agujeros negros del pasado, parece que llegamos tarde a la fiesta del Sombrero y nos hemos perdido toda la emoción. En su lugar, capturamos la escena del día después, la fiesta ya es un recuerdo, las secuelas apenas evidentes ahora que el polvo se ha asentado. Aislado en el espacio profundo, relativamente a salvo de colisiones con otras galaxias, el Sombrero ha dejado atrás sus días de fiesta y ahora puede envejecer con elegancia.
Keith Cooper
Keith Cooper es periodista científico y editor freelance en el Reino Unido, licenciado en física y astrofísica por la Universidad de Manchester. Es autor de «The Contact Paradox: Challenging Our Assumptions in the Search for Extraterrestrial Intelligence» (La paradoja del contacto: desafiando nuestras suposiciones en la búsqueda de inteligencia extraterrestre) (Bloomsbury Sigma, 2020) y ha escrito artículos sobre astronomía, espacio, física y astrobiología para multitud de revistas y sitios web.
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