¿Qué es un cuásar?

Los cuásares (fuentes de radar QUASi-stellAR) son cuerpos luminosos gigantes entre 780 millones y 13 mil millones de años luz de distancia, y correspondientemente viejos. Se cree que son núcleos galácticos activos que contienen un agujero negro supermasivo central. Los cuásares más brillantes son 2 billones de veces más brillantes que nuestro sol, o alrededor de 100 galaxias de la Vía Láctea. Su salida de luz es continua pero puede fluctuar en intensidad en escalas de tiempo de años, meses, semanas, días o incluso horas, lo que sugiere que son bastante densos.

Incluso tan recientemente como en la década de 1980, hubo un desacuerdo significativo entre los astrofísicos sobre qué son realmente los cuásares. Un consenso científico surgió cuando se descubrió que algunos cuásares estaban rodeados de galaxias, originando la teoría del núcleo galáctico activo. Se ha calculado que, para generar la cantidad de luz que hacen, los cuásares deben ser alimentados por agujeros negros supermasivos que tragan entre 10 y 1000 masas solares por año. En el disco de acreción de un agujero negro de este tipo, los gases sobrecalentados se aceleran hasta cerca de la velocidad de la luz, liberando enormes cantidades de ondas electromagnéticas a medida que grandes porciones de la masa se convierten directamente en energía. En tales discos, aproximadamente el 10% de la materia se convierte en energía, en contraste con solo el 0.7% de la masa que se convierte en energía en reacciones de fusión dentro de estrellas típicas.

Se cree que los cuásares emiten chorros relativistas desde sus polos rotacionales, como sus primos más pequeños, los púlsares. En 1979, los cuásares se utilizaron para confirmar la teoría de la relatividad de Einstein, mediante observaciones de los efectos de lentes gravitacionales a medida que la luz del cuásar viajaba a la Tierra. Si bien al principio se pensó que todos los cuásares son "radio ruidosos", lo que provocó su etiqueta como fuentes de radio, las observaciones posteriores revelaron que solo una minoría (aproximadamente el 10%) de los cuásares emiten abundante energía de radio. Los cuásares "radio silenciosos" se denominan QSO (objetos cuasi estelares) y desempeñan un papel extremadamente importante en los estudios del universo primitivo y cómo se formaron las estrellas y las galaxias.

Las primeras estructuras, como los cuásares, podrían interpretarse como los "dolores de parto" de las galaxias. En el universo primitivo, los gases se distribuían de manera más uniforme, por lo que un agujero negro recién formado tendría amplias oportunidades para absorber la materia circundante. Nuestro propio agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, por ejemplo, contiene alrededor de 3.7 millones de masas solares, a pesar de que comenzó con mucha menos masa que esta. Ha estado ocupado absorbiendo otras estrellas durante miles de millones de años, pero el consumo estelar más intenso probablemente ocurrió durante su historia temprana. Esto explica por qué no vemos ningún cuásar en el universo moderno, pero son fácilmente observables en regiones más antiguas.