una extraña colisión galáctica con forma de rostro, captada por el telescopio James Webb

A veces, el universo se asoma con formas que parecen salidas de la imaginación. En este caso, lo ha hecho con la silueta de un búho «flotando» a más de 9.000 millones de años luz de la Tierra. Lo curioso es que no se trata de una ilusión óptica ni de una nebulosa caprichosa: lo que vemos es el resultado de una colisión galáctica real, violenta y perfectamente simétrica. Dos galaxias que chocaron de frente y cuyos núcleos brillan como los ojos de un ave en medio de un universo en expansión.

Este fenómeno ha sido bautizado por el equipo científico como “El Búho Cósmico” (The Cosmic Owl), y su estudio ha sido liderado por Mingyu Li, de la Universidad de Tsinghua. El trabajo, publicado como preprint en arXiv, analiza en detalle este sistema inédito gracias a observaciones de tres grandes instrumentos astronómicos: el Telescopio Espacial James Webb (JWST), el radiotelescopio ALMA y el Very Large Array (VLA). El resultado: una radiografía precisa de cómo dos galaxias, al fusionarse, pueden dar lugar a estructuras excepcionales, anidar agujeros negros activos y desencadenar tormentas de estrellas.

Un sistema simétrico con forma de búho

El apodo no es gratuito. Las imágenes obtenidas por el JWST revelan dos anillos colisionados de manera casi idéntica, formando una figura que recuerda a la cara de un búho. Cada uno de los núcleos galácticos representa un ojo brillante, mientras que una zona central azulada, rica en formación estelar, se asemeja a un pico. Esta disposición es tan simétrica que sugiere una colisión frontal casi perfecta entre dos galaxias de masas muy similares.

Ambas estructuras, llamadas anillos de colisión (collisional ring galaxies), son extremadamente raras. Se forman cuando una galaxia atraviesa el disco de otra en una colisión casi de frente, generando una onda de choque que expulsa el gas y las estrellas hacia los bordes, dándoles forma de anillo. En este caso, cada anillo tiene un diámetro de unos 8 kiloparsecs, lo que equivale a unos 26.000 años luz, y ambos presentan una distribución estelar diferenciada, con zonas más antiguas en el interior y regiones jóvenes y azules en los bordes.

Este tipo de formaciones suele desaparecer en unas pocas centenas de millones de años. Por eso, observar uno en formación, y más aún con una estructura doble y tan simétrica, es una oportunidad excepcional para estudiar estos procesos en pleno desarrollo.

Doble agujero negro activo: un binomio galáctico extremo

Uno de los hallazgos más impactantes del estudio es que ambas galaxias albergan un núcleo activo (AGN), es decir, un agujero negro supermasivo que está absorbiendo materia y emitiendo energía. Esta doble actividad no es frecuente, y mucho menos cuando los dos agujeros están separados por solo unos 10 kiloparsecs.

La confirmación llegó gracias al análisis espectroscópico del JWST, que detectó líneas de emisión características del gas caliente que rodea los AGN. En concreto, se observaron perfiles anchos de la línea Paschen-α, con velocidades de más de 2.000 km/s, típicas de las regiones internas de estos núcleos. Según el estudio, la masa estimada de los agujeros negros es de 67 y 26 millones de masas solares, respectivamente.

La presencia de esta pareja de AGNs en plena fusión galáctica ofrece un entorno ideal para estudiar cómo los agujeros negros crecen durante las colisiones y cómo influye la dinámica del sistema en la activación de sus núcleos.

Un estallido de estrellas en el centro del choque

En el “pico” del búho, es decir, la zona donde se cruzan los anillos y se concentran los flujos de gas, se ha detectado una intensa formación estelar, también conocida como starburst. Allí, las tasas de formación de estrellas alcanzan los 84 soles por año, una cifra inusualmente alta incluso para galaxias jóvenes.

Los datos del telescopio ALMA han permitido cuantificar también la presencia de gas molecular frío, con una masa total estimada en casi 6.000 millones de masas solares. Esta gran reserva de materia prima, unida a las condiciones de compresión extrema provocadas por la colisión y por los chorros de un AGN cercano, parece estar alimentando esta eclosión de nuevas estrellas.

“El frente de colisión muestra una zona de formación estelar intensa, caracterizada por emisión nebular extendida y una gran reserva de gas frío”, explican los autores en el artículo original. El gas, comprimido y enfriado rápidamente por las ondas de choque, se convierte en el caldo perfecto para el nacimiento estelar.

Un chorro de radio que alimenta el caos

Como si no bastara con la colisión y los dos agujeros negros, el sistema alberga también un chorro de radio bipolar, un fenómeno típico de los AGNs más activos. Este chorro, originado probablemente en el núcleo de la galaxia del “ojo” noroeste, se extiende en dirección al pico del búho y parece estar interactuando con el medio interestelar, generando nuevas ondas de choque.

Las observaciones del VLA muestran que el chorro tiene una longitud proyectada de 31 kiloparsecs y termina justo en la zona donde se produce la mayor actividad de formación estelar. Este detalle ha hecho pensar a los investigadores que el jet no solo no inhibe la formación de estrellas, sino que podría estar acelerándola. Este tipo de retroalimentación positiva, en la que el chorro estimula la condensación del gas en lugar de dispersarlo, es un fenómeno menos estudiado y todavía poco comprendido.

“El chorro de radio se alinea con la región de formación estelar conocida como el ‘pico’, lo que sugiere un vínculo físico entre el jet y la actividad estelar”, señalan los autores.

Lo que tienes que saber sobre la colisión galáctica del “Búho Cósmico”

• Una colisión frontal perfecta. Las dos galaxias se encontraron de frente, lo que explica la simetría casi total de los anillos formados.
• Dos agujeros negros en plena actividad. Cada galaxia alberga un núcleo activo, y ambos están absorbiendo materia y emitiendo radiación intensa.
• Formación estelar desatada. La zona de interacción central alberga una tasa de creación de nuevas estrellas que multiplica la media galáctica.
• Gas frío como materia prima. Se han detectado grandes cantidades de gas molecular que alimentan esta formación estelar extrema.
• Un jet que desencadena más caos. Uno de los agujeros negros lanza un chorro de radio que parece aumentar la formación de estrellas, en lugar de frenarla.
• Un laboratorio cósmico único. Todo ocurre a más de 9.000 millones de años luz, en una etapa temprana del universo, cuando las galaxias aún se estaban formando.