Un núcleo galáctico a la vista: la observación más detallada hasta el momento de un chorro de plasma procedente de las proximidades de un agujero negro supermasivo revela complejas curvas de estas gigantescas estructuras en su zona de origen. La visión nítida se debe a un telescopio gigante virtual combinado, creado conectando varias unidades. Los astrónomos afirman que los descubrimientos arrojan ahora nueva luz sobre la formación y evolución de los misteriosos chorros cósmicos de quásares y blazares.
Se encuentran entre los objetos más brillantes del cosmos: los quásares son núcleos galácticos distantes donde los agujeros negros centrales supermasivos liberan enormes cantidades de energía mientras devoran la materia circundante. En algunos de ellos incluso se puede ver un chorro de plasma que se extiende hasta el espacio. Se trata de materia que se desprende de la «placa» del voraz agujero negro en forma de chorro casi a la velocidad de la luz. Las versiones especiales de estos cuásares con chorros de plasma se denominan blazares. El chorro se puede ver con especial claridad desde la Tierra debido a su orientación favorable.
Un blazar visto a través de un megatelescopio virtual
En el centro del estudio del equipo de investigación internacional dirigido por Antonio Fuentes del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) en Granada se encontraba el blazar llamado 3C 279. A diferencia de estudios anteriores, ahora los astrónomos pudieron tomar una visión detallada Busque por primera vez estructuras en la zona donde se forma el chorro de plasma cerca del agujero negro supermasivo. Los datos fueron proporcionados por una construcción astronómica muy especial, posible gracias a la misión del interferómetro espacial «RadioAstron».
El elemento crucial fue un telescopio espacial en órbita alrededor de la Tierra, activo hasta 2019. Para el estudio, sus datos se combinaron con los de 23 radiotelescopios terrestres.
El resultado es un telescopio virtual con un diámetro efectivo de aproximadamente 100.000 kilómetros. El poder de resolución correspondiente permitió a los científicos observar detalladamente 3C 279. “Gracias a la misión espacial RadioAstron pudimos obtener la imagen de mayor resolución hasta ahora del interior de un blazar, lo que ahora nos permite observar el Por primera vez se puede observar en detalle la estructura interna del avión”, explica Fuentes.
Filamentos helicoidales revelados.
Como informa el equipo, en esta zona surgió por primera vez un patrón especial: el chorro está formado por al menos dos filamentos de plasma entrelazados que se extienden hasta el espacio. «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», dice el coautor Eduardo Ros, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn. . Su colega Andrei Lobanov añade: “Se han observado anteriormente filamentos en forma de espiral similares en chorros extragalácticos, pero a una escala mucho mayor, por lo que se planteó la hipótesis de que son el resultado de diferentes partes del flujo que se mueven a diferentes velocidades y se frotan una contra la otra. otro. «, dijo Lobanov.
Pero aparentemente los giros no se deben fundamentalmente a influencias posteriores: ahora está claro que los blazares no emiten chorros de plasma rectos y uniformes. Sin embargo, las estructuras en forma de espiral en la región de origen muestran que el plasma se ve particularmente afectado por las fuerzas del campo magnético alrededor del agujero negro. Obviamente, algunas inestabilidades influyen, dicen los astrónomos. «Un aspecto particularmente fascinante de nuestros resultados es que sugieren la presencia de un campo magnético en espiral que confina el chorro», dice el coautor Guang-Yao Zhao del IAA-CSIC. “Por tanto, podría ser el campo magnético que gira en el sentido de las agujas del reloj alrededor del chorro de 3C 279 el que sirve para orientar y guiar el plasma del chorro, que se mueve a 0,997 veces la velocidad de la luz”, explica el científico.
Sin embargo, según el equipo de astrónomos, ahora se necesitan modelos teóricos más precisos para arrojar luz sobre cómo se pueden formar y desarrollar los filamentos helicoidales tan cerca del origen del chorro. Lobanov concluye: «Con este estudio entramos en un territorio completamente nuevo en el que estos filamentos pueden vincularse con los procesos más complicados en las inmediaciones del agujero negro que crea el chorro», afirma el científico.
Fuente: Instituto Max Planck de Radioastronomía, artículo especializado: Nature Astronomy doi: 10.1038/s41550-023-02105-7
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