En un rincón lejano del universo, donde el tiempo nos llega con más de 11.000 millones de años de retraso, dos galaxias se enfrentan en una lucha encarnizada. No es solo una colisión cósmica más. Es una escena violenta y precisa que recuerda a los torneos medievales, en los que dos caballeros armados con lanzas se embisten a toda velocidad. Pero aquí no hay reglas de honor ni público que aplauda. Uno de los contendientes ha sacado un arma secreta: un cuásar, capaz de atravesar con radiación ultravioleta los escudos gaseosos del rival.
Este insólito espectáculo, captado gracias a los telescopios ALMA y VLT en el desierto de Atacama, ha permitido a un equipo internacional de astrónomos observar por primera vez cómo la intensa radiación de un cuásar modifica de forma directa la estructura del gas de una galaxia vecina. El hallazgo, publicado en Nature, tiene consecuencias profundas: demuestra que no solo las fusiones de galaxias pueden activar cuásares, sino que estos, a su vez, pueden dañar gravemente a sus compañeras de colisión y dificultar la formación de nuevas estrellas .
Un duelo con consecuencias devastadoras
La protagonista de este estudio es una pareja de galaxias en proceso de fusión. Ambas son masivas, activas en la formación de estrellas y separadas por tan solo 5 kiloparsecs, una distancia minúscula a escala galáctica. Se mueven una hacia la otra a una velocidad de 550 km/s, lo que deja claro que están destinadas a un impacto más profundo.
Lo extraordinario del hallazgo no es la colisión en sí, sino lo que ocurre con el gas de una de ellas. Los investigadores detectaron absorciones en el espectro del cuásar que se corresponden con gas de la galaxia compañera, lo que les permitió analizar la interacción con un detalle sin precedentes. Según explican, “el gas molecular aparece altamente excitado y confinado en nubes diminutas, con densidades entre 10⁵ y 10⁶ cm⁻³ y tamaños inferiores a 0,02 parsecs”.
Este nivel de compactación es inusual. Las nubes moleculares típicas en otras regiones del universo tienen tamaños mucho mayores. La conclusión es clara: la radiación del cuásar ha dispersado o destruido la mayor parte del gas difuso, dejando solo esos núcleos densos que, por su pequeño tamaño, ya no pueden dar lugar a nuevas estrellas.
El papel del cuásar como arma galáctica
Los cuásares son núcleos galácticos extremadamente luminosos, impulsados por la caída de materia en agujeros negros supermasivos. Cuando se alimentan con grandes cantidades de gas, su brillo puede eclipsar el de la galaxia entera. En este sistema, el cuásar reside en una de las dos galaxias en fusión, y se encuentra activo, con una masa de aproximadamente 10⁸ masas solares y una luminosidad cercana al límite de Eddington, es decir, el máximo permitido antes de que la presión de la radiación impida seguir acumulando material .
Gracias a las observaciones con ALMA y X-shooter, el equipo pudo determinar que la radiación del cuásar afecta directamente a la galaxia vecina, actuando de forma selectiva y localizada. El gas que sobrevive en estas condiciones extremas es tan denso que forma “una estructura interna profundamente alterada” en palabras del estudio, y su presencia se reduce a tan solo una diezmilésima parte del volumen total de la región expuesta .
Esto se considera una forma de retroalimentación negativa, ya que impide la formación de nuevas estrellas, lo cual altera la evolución futura de la galaxia. Según el paper, “la radiación del cuásar transforma el gas molecular en un medio altamente fragmentado”, una conclusión basada en el análisis detallado de líneas moleculares y niveles de excitación de hidrógeno molecular (H₂) y carbono neutro.
Una galaxia, dos destinos
Ambas galaxias tienen masas estelares similares, del orden de 10¹¹ masas solares, lo que las convierte en un ejemplo de fusión mayor, es decir, un choque entre sistemas comparables en tamaño y no una absorción de una galaxia pequeña por una grande. A pesar de esta igualdad de condiciones, sus destinos se bifurcan por completo debido al cuásar.
Mientras que la galaxia anfitriona del cuásar se mantiene activa y relativamente protegida dentro de su burbuja de radiación, la compañera sufre un proceso de transformación radical. La evidencia proviene de una serie de observaciones espectroscópicas que permitieron determinar que el gas molecular presenta una excitación extremadamente elevada, superior incluso a la de regiones cercanas a estrellas recién nacidas, algo nunca antes visto en absorción a este nivel de redshift .
Este exceso de energía solo puede explicarse por la radiación ultravioleta procedente del cuásar, que actúa como una especie de soplete cósmico. Modelos computacionales ajustados con el código Meudon PDR indican que el campo UV es hasta mil veces más intenso que el campo medio de la Vía Láctea, y que las nubes de gas se encuentran a unos pocos kiloparsecs del cuásar, es decir, en la trayectoria directa de su radiación .
Observar el pasado para entender el futuro
Uno de los aspectos más fascinantes del estudio es su contexto cósmico. La luz de este sistema nos llega con un retraso de 11.000 millones de años, por lo que lo estamos viendo tal como era cuando el universo tenía solo el 18% de su edad actual. Eso implica que estamos presenciando procesos que fueron más comunes en el universo primitivo, como fusiones galácticas violentas y la activación de cuásares luminosos.
El estudio ofrece un vistazo directo a uno de los mecanismos más importantes en la evolución galáctica. Durante mucho tiempo se ha sospechado que los cuásares y las fusiones desempeñan un papel esencial en la transformación de galaxias, pero las pruebas observacionales eran escasas. Este trabajo ofrece un ejemplo claro de cómo una fusión puede activar un cuásar, y cómo ese cuásar puede modificar la estructura de la galaxia vecina de forma irreversible.
El equipo espera que observaciones futuras con telescopios como el Extremely Large Telescope de ESO permitan detectar más casos como este, ampliando el conocimiento sobre la relación entre cuásares, fusiones y evolución galáctica.
Referencias
- Sergei Balashev, Pasquier Noterdaeme, Neeraj Gupta, Jens-Kristian Krogager, Francoise Combes, Sebastián López, Patrick Petitjean, Alain Omont, Raghunathan Srianand, Rodrigo Cuellar. Quasar radiation transforms the gas in a merging companion galaxy. Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08966-4.
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