La entrada de energía de los cuásares regula el crecimiento y la actividad de los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas

Área de la Ciencia:

• La astrofísica es la astrofísica.
• Cosmología Cosmología.
• Evolución de la galaxia Evolución de la galaxia.

Sus antecedentes:

• Los agujeros negros supermasivos residen en la mayoría de los centros de galaxias, con masas correlacionadas con las propiedades de la galaxia anfitriona.
• La co-evolución de los agujeros negros supermasivos y las galaxias se observa, pero no se entiende completamente.
• El origen de la relación dispersión masa-velocidad estelar del agujero negro sigue sin estar claro.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el vínculo entre las fusiones de galaxias, el crecimiento de agujeros negros y la evolución de las galaxias.
• Para dilucidar los mecanismos que impulsan la actividad de los cuásares y su retroalimentación en las galaxias anfitrionas.
• Para explicar la relación observada entre la masa del agujero negro y la dispersión de la velocidad estelar.

Principales métodos:

• Simulaciones cosmológicas que modelan simultáneamente la formación de estrellas y el crecimiento de agujeros negros.
• Simulaciones de colisiones de galaxias para observar su impacto en la dinámica de los gases y la acreción de agujeros negros.
• Analizando los efectos de retroalimentación de la liberación de energía de los cuásares en la formación de estrellas y la acreción de agujeros negros.

Principales resultados:

• Las fusiones de galaxias desencadenan explosiones de formación estelar y alimentan agujeros negros supermasivos a través de entradas de gas.
• La salida de energía de los cuásares expulsa el gas, apagando tanto la formación de estrellas como el crecimiento del agujero negro.
• Las simulaciones reproducen la relación observada entre la masa del agujero negro y la dispersión de la velocidad estelar.

Conclusiones:

• Las fusiones de galaxias juegan un papel crucial en la regulación tanto del crecimiento del agujero negro como de la evolución de las galaxias.
• La retroalimentación de los cuásares es un mecanismo clave para establecer las relaciones de escala observadas en las galaxias.
• La fase de cuásar tiene una vida útil finita, aproximadamente 100 millones de años, según lo determinado por este bucle de retroalimentación.