¿Qué es un quasar?

Cuantas más cosas descubrimos acerca de él, más nos damos cuenta de que no hay nada más asombroso y, a la vez, aterrador que el Universo. Con una edad de 13.800 millones de años y un diámetro de 93.000 millones de años luz, el Cosmos contiene cuerpos celestes que parecen sacados de un relato de ciencia ficción. E incluso de terror.

Estrellas de neutrones, agujeros negros supermasivos, supernovas, estrellas de preones, púlsares… En el Universo hay monstruos que parecen desafiar a las leyes de la física y que, aun siendo temibles, son totalmente maravillosos. Nos demuestran que, en la naturaleza, todo es posible.

Y de entre todos los objetos astronómicos que existen, unos de los que más han maravillado (y siguen maravillando) a los astrónomos son los quásares. Estamos hablando de los cuerpos celestes más lejanos, antiguos y brillantes del Universo.

Pero, ¿qué es exactamente un quasar? ¿Dónde están? ¿Cómo se forman? ¿Son peligrosos? Prepárate para que te estalle la cabeza, pues hoy nos embarcaremos en un viaje hacia las profundidades del Universo para descifrar los secretos y misteriosos de estos asombrosos objetos.

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¿Qué son los cuásares?

Un cuásar, también conocido como quasar, acrónimo de quasi-stellar radio source (fuente de radio cuasiestelar) es un objeto astronómico que emite cantidades inmensas de energía en todo el espectro de ondas electromagnéticas. Y después veremos qué significa esto.

Pero vayamos poco a poco. Los primeros cuásares fueron descubiertos a finales de la década de los 50, cuando los astrónomos, mediante radiotelescopios, detectaron la presencia de unas fuentes de radio que no tenían un objeto visible asociado. Habían encontrado “algo” que emitía ondas de radio desde las profundidades del espacio pero no sabían exactamente qué eran.

Más tarde, empezamos a ser capaces de comprender su naturaleza. Se conocen más de 200.000 cuásares en el Universo y absolutamente todos ellos están muy lejos. Luego analizaremos las implicaciones de esto. De hecho, el más cercano se encuentra a 780 millones de años luz y, el más lejano, a 13.000 millones de años luz. Esto es apenas 800 millones de años luz después del Big Bang.

Pero, ¿qué es un quasar? No es sencillo definirlo. Quedémonos, de momento, con que es una fuente astronómica muy lejana de energía electromagnética. Entrando más en profundidad, podemos definir un quasar como la suma de un agujero negro y un jet o chorro relativista.

Paso a paso. Los cuásares son objetos astronómicos que contienen un agujero negro. Es decir, el centro del cuásar es un agujero negro (por eso no podían encontrar un objeto visible asociado a él) hipermasivo. Y por hipermasivo estamos hablando de agujeros negros como los que se encuentran en los centros de las galaxias.

Los agujeros negros contenidos en los cuásares podrían tener un agujero negro con una masa de entre varias millones de veces la del Sol hasta varios miles de millones la del Sol. Pero un cuásar no es solo un agujero negro. De ser solo esto, no podrían ser tan brillantes, evidentemente.

Y aquí entra en juego el siguiente protagonista: el jet o chorro relativista. Se cree que cuando dicho agujero negro empieza a absorber materia. Mucha materia. Muchísima. Estamos hablando de que cada año devoraría una cantidad de materia equivalente a 1.000 masas solares.

Esto provoca que, alrededor del agujero negro, se forme el típico discro de acreción. Aun así, debido al tamaño (o más bien dicho, de la masa) del agujero negro en sí y de la cantidad de materia que devora, este disco de acreción consiste en un disco o remolino de plasma increíblemente caliente (lo suficiente como para separar los electrones y los protones) del tamaño sistema solar.

Estamos hablando de que un cuásar contiene un disco de plasma con un diámetro promedio de 287.000 millones de km. Y a este disco de acreción tan energético está asociado lo que en Astronomía se conoce como jet o chorro relativista.

Pero, ¿qué es esto? Se trata de chorros de materia asociados a los discos de acreción de agujeros negros hipermasivos. En este sentido, está emitiendo constantemente un chorro de partículas que viajan al 99,9% la velocidad de la luz (que es de 300.000 km/s).

Estos chorros de materia hacen que el quasar emita enormes cantidades de energía en todo el espectro electromagnético. Ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos X, rayos gamma y rayos cósmicos. Absolutamente todo.

No es de extrañar, pues, que estos cuásares sean los objetos más brillantes del Universo. Uno de los más estudiados se encuentra a una distancia de 2.200 millones de años luz. Para ponerlo en perspectiva, Andrómeda, nuestra galaxia vecina, está a “solo” 2,5 millones de años luz. Pues bien, el cuásar en cuestión es tan increíblemente brillante, del orden de 2 millones de millones la luminosidad del Sol, que puede observarse con un telescopio de aficionado.

Un cuásar que se encuentra a 9.000 millones de años luz de la Tierra puede tener una luminosidad aparente en el cielo igual que la de una estrella que se encuentra a poco más de 100 años luz de distancia. Es, sencillamente, increíble. Imaginemos las cantidades de energía que debe emitir. De hecho, pueden brillar más que una galaxia entera.

En resumen, los cuásares son los objetos astronómicos más brillantes y lejanos conocidos y consisten en un cuerpo celeste que contiene un agujero negro hipermasivo rodeado por un disco de plasma increíblemente grande y caliente que emite al espacio un chorro de partículas que viajan a la velocidad de la luz y energía en todas las regiones del espectro electromagnético, resultando en luminosidades millones de millones de veces más altas que las de una estrella promedio.

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¿Dónde están los quásares? ¿Son peligrosos?

Un agujero negro hipermasivo que emite chorros de radiación al espacio a la velocidad de la luz puede sonar aterrador. Pero hay una cosa que debemos tener muy clara: los cuásares están tan increíblemente lejos, que ya no existen. Y nos explicamos.

Todo lo que vemos es gracias a la luz. Y la luz, pese a ser increíblemente veloz, no es increíblemente rápida. Siempre tarda un tiempo en llegar de un punto A a un punto B. De hecho, cuando miramos a la Luna, estamos viendo cómo era la Luna hace un segundo. Cuando miramos al Sol, estamos viendo cómo era el Sol hace ocho minutos. Cuando miramos a Alfa Centauri, la estrella más cercana a nosotros, estamos viendo cómo era Alfa Centauri hace unos cuatro años. Y cuando miramos a Andrómeda, la galaxia más cercana a la Vía Láctea, estamos viendo cómo era Andrómeda hace dos millones y medio de años. Y así sucesivamente.

Es decir, cuanto más lejos miramos, más hacia el pasado estamos viendo. Y los cuásares están tan lejos, que estamos viendo muchísimo hacia el pasado. El más cercano se encuentra, como hemos dicho, a 780 millones de años luz, aunque la mayoría están a varios miles de millones de años luz de distancia. El más lejano está a 13.000 millones de años luz.

Y sabemos que los cuásares no pueden ser objetos permanentes. En cuanto agotan su combustible, se “apagan”. Y hay una clara explicación a por qué solo encontramos cuásares tan lejos: ya no existen. Los cuásares proceden de una edad muy antigua del Universo y, de hecho, se cree que fueron muy importantes en la formación de las galaxias.

Pero ya no existen. Solo podemos verlos mirando hacia el pasado. Y la única forma de mirar hacia el pasado, es, como hemos dicho, mirando muy lejos. Tan lejos que tenemos que irnos a pocos miles de millones de años después del Big Bang. No hay cuásares cerca porque, si nos acercamos al presente, estamos viendo una época en la que ya no existían cuásares. Por lo tanto, técnicamente no podemos hablar de que un cuásar “es”, sino más bien de “era”. Y no son peligrosos porque están (estaban) muy lejos de nosotros.

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¿Cómo se forma un cuásar?

Ya hemos entendido qué son (eran) y por qué todos están (estaban) tan lejos. Pero, ¿cómo se forma un cuásar? Hay bastante controversia acerca de ello, pero la hipótesis más plausible es que un cuásar se forma por la colisión entre dos galaxias, especialmente por la fusión entre los agujeros negros centrales de ambas.

Los cuásares proceden de una época ancestral del Universo donde estos fenómenos podían ser más frecuentes. El agujero negro hipermasivo resultante empezaría a devorar la materia de ambas galaxias, lo que provocaría la formación del disco de acreción y la posterior emisión del jet o chorro de partículas y radiación.

Entonces, ¿pueden formarse de nuevos? Técnicamente, sí. Pero no parece ser que en la historia reciente del Universo haya sucedido. De hecho, si se formara un cuásar relativamente cerca, aunque fuera a 30 años luz, este brillaría más en el cielo que el propio Sol.

Como sabemos, Andrómeda y la Vía Láctea colisionarán en un futuro. Se están acercando a una velocidad de 300 kilómetros por segundo, pero teniendo en cuenta que la distancia intergaláctica que nos separa es de 2,5 millones de años luz, el impacto no tendrá lugar hasta dentro de 5.000 millones de años. ¿Se formará entonces un quasar? Quien sabe. No estaremos aquí para presenciarlo. Pero lo más probable es que no. Los cuásares, por ahora, son nuestra mejor herramienta para mirar hacia el pasado y darnos cuenta de cómo de aterrador era el Universo primitivo.