Dos equipos de astrónomos han descubierto la mayor y más lejana reserva de agua jamás detectada en el universo. El agua, equivalente a 140 billones de veces toda el agua de los océanos del mundo, rodea un enorme agujero negro que se alimenta, llamado cuásar, a más de 12.000 millones de años luz de distancia.
Agua en un sistema con un agujero negro masivo
"El entorno que rodea a este cuásar es muy singular, ya que produce esta enorme masa de agua", dijo Matt Bradford, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Es otra demostración de que el agua está presente en todo el universo, incluso en los tiempos más remotos". Bradford lidera uno de los equipos que hicieron el descubrimiento. La investigación de su equipo está financiada parcialmente por la NASA y aparece en la revista Astrophysical Journal Letters.
Un cuásar es alimentado por un enorme agujero negro que consume constantemente un disco de gas y polvo circundante. Mientras se alimenta, el cuásar arroja enormes cantidades de energía. Ambos grupos de astrónomos estudiaron un cuásar en particular llamado APM 08279+5255, que alberga un agujero negro 20 mil millones de veces más masivo que el Sol y produce tanta energía como mil billones de soles.
En la Vía Láctea también hay agua
Los astrónomos esperaban que hubiera vapor de agua incluso en el universo primitivo y distante, pero no lo habían detectado tan lejos antes. Hay vapor de agua en la Vía Láctea, aunque la cantidad total es 4.000 veces menor que en el cuásar, porque la mayor parte del agua de la Vía Láctea está congelada en hielo.
El vapor de agua es un gas traza importante que revela la naturaleza del cuásar. En este cuásar en particular, el vapor de agua se distribuye alrededor del agujero negro en una región gaseosa que abarca cientos de años luz de tamaño (un año luz equivale a unos seis billones de millas). Su presencia indica que el cuásar está bañando el gas en rayos X y radiación infrarroja, y que el gas es inusualmente cálido y denso según los estándares astronómicos. Aunque el gas está a una temperatura de menos 63 grados Fahrenheit (menos 53 grados Celsius) y es 300 billones de veces menos denso que la atmósfera de la Tierra, sigue siendo cinco veces más caliente y entre 10 y 100 veces más denso que lo que es típico en galaxias como la Vía Láctea.
Las mediciones del vapor de agua y de otras moléculas, como el monóxido de carbono, sugieren que hay suficiente gas para alimentar al agujero negro hasta que crezca hasta aproximadamente seis veces su tamaño. Si esto sucederá no está claro, dicen los astrónomos, ya que parte del gas puede terminar condensándose en estrellas o podría ser expulsado del cuásar. El equipo de Bradford realizó sus observaciones a partir de 2008, utilizando un instrumento llamado "Z-Spec" en el Observatorio Submilimétrico del Instituto de Tecnología de California, un telescopio de 33 pies (10 metros) cerca de la cima de Mauna Kea en Hawai. Se realizaron observaciones de seguimiento con el Conjunto Combinado para la Investigación en Astronomía de Ondas Milimétricas (CARMA), un conjunto de antenas parabólicas en las montañas Inyo del sur de California.
