Un chorro de plasma arremolinado de 570 años luz de largo es expulsado desde un blazar distante casi a la velocidad de la luz. Como una monstruosa araña cósmica, un distante agujero negro supermasivo teje un chorro de plasma en una cuerda retorcida y lo lanza casi a la velocidad de la luz.
Los astrónomos presenciaron este impresionante espectáculo utilizando una serie de radiotelescopios, incluido el telescopio espacial RadioAstron, que en conjunto forman una antena del tamaño de la Tierra. Específicamente, este conjunto se enfocó para observar el corazón de un blazar distante llamado 3C 279.
Estas observaciones representan la visión más detallada que los científicos hayan tenido jamás de un chorro astrofísico que emana de un agujero negro supermasivo, revelando un patrón complejo y retorcido cerca de la fuente del chorro. Esta nueva imagen podría desafiar las teorías actualmente aceptadas que se han utilizado durante 40 años para explicar cómo se crean estos chorros y cómo evolucionan con el tiempo.
"Gracias a RadioAstron y una red de veintitrés radiotelescopios distribuidos por la Tierra, hemos obtenido la imagen de mayor resolución del interior de un blazar hasta la fecha, lo que nos permite observar la estructura interna del chorro con tal nivel de detalle por primera vez", afirma Antonio Fuentes, líder del equipo e investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). Los blazares, como 3C 279, son los corazones luminosos de las galaxias que emiten luz brillante como resultado de albergar un agujero negro supermasivo en proceso de ser alimentado. Esto es lo que esto significa.
El agujero negro que arroja plasma al universo sorprende
Los agujeros negros supermasivos que se alimentan activamente en los centros de las galaxias mezclan continuamente la materia de la que se alimentan, y este material se ubica en forma de discos aplanados de gas y polvo alrededor de los agujeros. Estos discos se denominan "discos de acreción". En conjunto, estos escenarios se conocen colectivamente como núcleos galácticos activos. Los núcleos galácticos activos suelen ser tan brillantes que brillan más que la luz combinada de todas las estrellas de las galaxias circundantes.
Pero alrededor del 10% de los núcleos galácticos lector activo emiten chorros astrofísicos durante todo el proceso de abastecimiento de combustible. Estos se conocen como cuásares, y cuando estos cuásares tienen chorros que apuntan directamente a la Tierra, se llaman blazares.
Nuevas observaciones de 3C 279 revelan detalles sin precedentes del chorro de plasma y el agujero negro supermasivo en el corazón de este blazar. "Esta es la primera vez que vemos filamentos de este tipo tan cerca del origen del chorro, y nos dicen más sobre cómo el agujero negro da forma al plasma", dijo Eduardo Ros, otro miembro del equipo y coordinador europeo del mm- Red Global VLBI.Matriz. "Esto muestra cómo diferentes telescopios pueden revelar diferentes características del mismo objeto".
Específicamente, el equipo descubrió que el chorro está compuesto por al menos dos filamentos de plasma retorcidos que se extienden a más de 570 años luz de su fuente. Las observaciones también han demostrado que los chorros de plasma no son rectos ni uniformes; muestran giros y vueltas que ocurren como resultado de la influencia del agujero negro central, lo que implica que las teorías anteriores sobre cómo evolucionan estos chorros pueden necesitar revisión. Esta investigación también podría revisar nuestra comprensión del papel de los campos magnéticos en la formación inicial de chorros cercanos a la luz a partir de núcleos galácticos activos.
"Un aspecto particularmente intrigante de nuestros resultados es que sugieren la presencia de un campo magnético helicoidal que confina el chorro", dijo Guang-Yao Zhao, uno de los miembros del equipo e investigador del Instituto Max Planck de Radioastronomía. "Por lo tanto, podría ser el campo magnético, que gira en el sentido de las agujas del reloj alrededor del chorro en 3C 279, el que dirige y guía el plasma del chorro que se mueve a 0,997 veces la velocidad de la luz".
