Imaginen una piscina llena de pólvora. Imaginen que alguien, por un descuido, deja caer una cerilla encendida en el centro de nuestra piscina de pólvora. Al poco tiempo un fuego incontrolado empieza a consumir todo el combustible con llamas cada vez más altas e intensas. De repente, y para sorpresa de todos, el fuego se apaga de manera inexplicable, quedando la mayor parte de la pólvora intacta. ¿Qué ha pasado? Esta es la pregunta que nos hacemos los astrónomos desde hace más de treinta años.

Empecemos por el principio. Las galaxias se componen fundamentalmente de tres ingredientes: las estrellas que vemos, gas que dará origen a nuevas generaciones de estrellas y la materia oscura, ese gran misterio que ni siquiera nosotros los investigadores entendemos bien qué es. Tan solo sabemos que su único efecto es hacer a las galaxias más pesadas. Algo así como si por las mañanas, al subirnos a la báscula, un señor al que no podemos ver, ni oír, ni oler, ni tocar, se nos encaramara a la espalda para engordarnos unos kilitos. Ese señor es la materia oscura.

Las galaxias más grandes del Universo se formaron hace unos diez mil millones de años cuando ingentes cantidades de gas caían por su propio peso hacia el centro de enormes halos de materia oscura, formando a su paso billones, literalmente billones, de estrellas. Como en el ejemplo inicial, una vez que el gas (o la pólvora) empieza a formar estrellas (arder) dentro del halo de materia oscura (nuestra piscina), es casi imposible detener el proceso mientras haya combustible. Y sin embargo, muchos trabajos de investigación indican que así ocurrió, dejándonos con la boca abierta.

Para explicar tan singular evento los investigadores hemos fijado nuestra atención en un sospechoso principal: el "agujero negro supermasivo" que habita, o al menos eso creemos, en el corazón de toda gran galaxia. Aunque el efecto gravitatorio de estos agujeros negros se limita a una región muy pequeña en el centro de las galaxias que conocemos como "esfera de influencia", cuando el Universo era mucho más joven estos pudieron jugar un papel mucho más importante. Y es que el mismo gas que daba lugar a la formación de increíbles cantidades de estrellas dentro de las galaxias, alimentaba a su vez a un agujero negro que no paraba de crecer. Simulaciones hechas con ordenador indican que la energía liberada por el agujero negro durante esta violenta etapa de crecimiento era tan grande que acababa con la formación de nuevas estrellas, no solo dentro de la esfera de influencia, sino a lo largo de toda la galaxia. Así pues, como una estrella de rock en los 70, fue la vida frenética del agujero negro en su juventud lo que pudo terminar con la formación de nuevas generaciones estrellas. Sin ellas, la luz de las galaxias gigantes se va apagando conforme sus estrellas, ya viejas y moribundas, se debilitan camino al inexorable ocaso.

Aquí es donde empieza nuestra contribución a la historia. Como astrónomos no nos vale una teoría que funciona solo dentro de un ordenador, hay que observar si realmente los agujeros negros acabaron con la formación estelar. Desafortunadamente, universos solo hay uno (al menos solo podemos medir uno, pero esto es ya otra historia), así que tenemos que ser lo suficientemente avispados para desenterrar alguna pista que nos indique cómo era el Universo hace diez mil millones de años. Llegados a este punto nos hicimos la siguiente pregunta: si efectivamente los agujeros negros supermasivos son los responsables de apagar las galaxias, ¿no esperaríamos que cuanto más masivos fueran más rápido tendrían que haber apagado a su galaxia anfitriona? Después de estudiar las propiedades de casi un centenar de galaxias la respuesta a esta pregunta parece ser afirmativa, ya que hemos encontrado una fuerte relación entre la masa de los agujeros negros y lo extendida que fue la formación de estrellas en las galaxias.

Aunque nuestras medidas dan claro apoyo a esta teoría, fundamental a la hora de describir la formación y evolución de las galaxias, futuros proyectos tanto teóricos como observacionales serán necesarios para terminar de construir un puzle que empezó con el "Big Bang" y continúa hasta hoy en día. Afortunadamente para nosotros los astrónomos, las galaxias siguen y seguirán guardando una gran cantidad de secretos para futuras generaciones de investigadores. Ahora solo falta que España guarde también un sitio para nosotros.

Composición de imágenes de la galaxia Centaurus A procedentes de diferentes telescopios. Centaurus A contiene un agujero negro supermasivo que eyecta enormes cantidades de materia y energía, causando los chorros de materia apreciables en la composición. Este proceso tan energético es el que consideramos responsable de inhibir la formación de nuevas generaciones de estrellas en las galaxias más grandes del Universo. Crédito de la imagen: archivo público de la NASA (www.nasa.gov).

Ignacio Martín Navarro nació en Santa Cruz de Tenerife. Tras licenciarse en Física y doctorarse en Astrofísica por la Universidad de La Laguna con un proyecto llevado a cabo en el Instituto de Astrofísica de Canarias, desarrolla ahora su actividad investigadora en la Universidad de California, Santa Cruz estudiando la formación y evolución de las galaxias más masivas del Universo.

Coordinadora: Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez