Las galaxias expulsan materia con más violencia de la esperada
Un nuevo análisis revela que los agujeros negros supermasivos en las galaxias expulsan la materia bariónica con mucha más agresividad de lo que se pensaba anteriormente, explicando el gas cósmico que faltaba desde hace tiempo. Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, combinaron observaciones del fondo cósmico de microondas para mapear cómo esta materia ordinaria diverge de la materia oscura. Los hallazgos destacan el poderoso rol de los agujeros negros en la formación de la distribución de masa del universo.
Durante años, los cosmólogos se han preguntado sobre el paradero de la materia bariónica, la sustancia ordinaria compuesta por partículas como protones y neutrones que forma estrellas, planetas y gas. Aunque la materia oscura domina el universo, los bariones parecían parcialmente ausentes, con solo unos pocos por ciento encerrados en estrellas y el resto como gas difuso y difícil de detectar.
Boryana Hadzhiyska de la Universidad de California, Berkeley, y su equipo abordaron esto analizando el fondo cósmico de microondas, el resplandor residual del big bang. Examinaron cómo la materia bariónica proyecta sombras sobre esta radiación y cómo los campos gravitacionales de objetos masivos la distorsionan. Esto les permitió precisar dónde la materia bariónica se adhiere a los halos de materia oscura y dónde se separa, tanto dentro de las galaxias como en el espacio intergaláctico.
Los resultados muestran que la materia bariónica está más dispersa que la materia oscura, lo que sugiere que los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias la expulsan con una violencia inesperada. "La materia consiste en materia oscura, que es el componente predominante, y materia bariónica o, esencialmente, gas. De ese gas, solo alrededor de unos pocos por ciento está en forma de estrellas, y el resto está en forma de gas difuso," explicó Hadzhiyska.
Los expertos elogian el trabajo por aclarar las influencias de los agujeros negros. "Entender exactamente cómo ocurre este proceso y cuán fuerte es, es decir, cuánta materia puede ser expulsada realmente de una galaxia dada ha permanecido [hasta ahora] extremadamente incierto," dijo Colin Hill de la Universidad de Columbia. "Nos da una sonda complementaria para entender el rol de los agujeros negros supermasivos en el movimiento del gas alrededor de las galaxias," añadió Alex Krolewski de la Universidad de Waterloo.
Estos conocimientos podrían resolver debates sobre la aglomeración del universo, donde la gravedad agrupa la materia. El equipo planea incorporar más datos, como ráfagas de radio rápidas que pasan a través del gas. "Aún es necesario un 'censo de bariones' aún mejor con menos incertidumbres," señaló Michael Shull de la Universidad de Colorado Boulder. Hadzhiyska espera que pueda revelar desviaciones de la cosmología estándar, particularmente en el comportamiento de la materia oscura. El estudio aparece en Physical Review D (DOI: 10.1103/kclp-x5j1) y arXiv (DOI: 10.48550/arXiv.2507.14136).