Núcleos galácticos activos: ¿Qué brilla más que un quásar? ¡Dos cuásares!
Los estudios de seguimiento de un par de galaxias activas que interactúan estrechamente y que se remontan a los primeros días del cosmos confirman el raro caso de un doble cuásar y descartan una ilusión óptica causada por lentes gravitacionales.
En promedio, de unos 1.000 cuásares individuales sólo hay un cuásar doble. Al final de su desarrollo, los dos se juntan en espiral y se fusionan entre sí. Al hacerlo, dejan tras de sí un único agujero negro aún más masivo (imagen).
Utilizando el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un equipo dirigido por el astrónomo Minghao Yue de la Universidad de Arizona logró confirmar un extraordinario sistema binario: en lugar de dos estrellas, hay dos cuásares muy próximos entre sí, los núcleos extremadamente brillantes de las galaxias activas. Estos últimos están en proceso de fusionarse y se remontan a una época en la que el universo tenía poco más de mil millones de años.
El sistema, designado J2037-4537, fue identificado en 2021 y está ubicado en la constelación del sur de la India con un corrimiento al rojo cosmológico de Por ejemplo = 5,7. Pero en el momento del descubrimiento, inicialmente no estaba claro si los dos eran en realidad dos objetos separados o una sola fuente fotografiada dos veces por una lente gravitacional. Dado que los quásares son extremadamente raros en esta temprana época cósmica, su mayor frecuencia se observa en el momento del «mediodía cósmico». Por ejemplo = 4 – se necesitaba una confirmación clara.
En los datos de ALMA, el equipo pudo detectar una amplia emisión infrarroja en el medio interestelar entre los dos objetos. Debido al alto corrimiento al rojo, la luz emitida se desplaza hacia las ondas milimétricas y submilimétricas en las que opera ALMA. Esto reveló un puente de marea entre las dos galaxias anfitrionas, típico de una fusión incipiente. En este caso, las fuerzas de marea arrancan materia (gas, polvo y estrellas) de las galaxias involucradas, que luego se distribuye entre ellas. Los dos quásares están separados por menos de 30.000 años luz. Sin embargo, faltan las estructuras arqueadas típicas de una lente gravitacional.
Las observaciones también permiten una caracterización más precisa de las galaxias anfitrionas: el equipo estima que uno de sus componentes tiene al menos 22 mil millones de masas solares, mientras que su galaxia compañera tiene alrededor de 46 mil millones de masas solares. Si bien ambos son significativamente menos masivos y más compactos que nuestra Vía Láctea, todavía están bien desarrollados para esta temprana edad del universo. Esto también se ve respaldado por su alta tasa de formación de estrellas de más de 500 masas solares por año, muchas veces la cantidad de estrellas formadas en nuestra galaxia en el mismo período de tiempo.
El equipo supone que los dos agujeros negros centrales, con aproximadamente 280 y 400 millones de masas solares, formarán un sistema binario gravitacionalmente ligado en los próximos dos mil millones de años.
Confirmando la naturaleza dual de J2037-4537, el equipo también encontró que la proporción de tales pares entre los quásares con mayores desplazamientos al rojo es al menos del 1,2%, significativamente mayor que en el “mediodía cósmico”, donde era sólo alrededor del 0,1%. Esto significa que podrían incluso representar una fuente relevante para el trasfondo de las ondas gravitacionales cósmicas.
Yue, M. y otros, arXiv 10.48550/arXiv.2604.06504, 2026
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