27 de mayo de 2020
 
Actualizado 08/04/2020 8:22:14 +00:00 CET

Algo está al acecho en el corazón del cuásar 3C 279

Imagen del cuásar 3C 279 obtenida en 2017 por el EHT
Imagen del cuásar 3C 279 obtenida en 2017 por el EHT - J.Y. Kim (MPIfR)/EHT

MADRID, 8 Abr. (EUROPA PRESS) -

La colaboración EHT (Event Horizon Telescope), que publicó la primera imagen de un agujero negro hace un año, ha reveladoen el distante cuásar 3C279 los mejores detalles vistos hasta ahora en un chorro producido por un agujero negro supermasivo.

Nuevos análisis, dirigidos por Jae-Young Kim del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn, permitieron rastrear el chorro hasta su punto de lanzamiento, cerca de donde surge una radiación violentamente variable a través del espectro electromagnético.

Los resultados se publican en Astronomy & Astrophysics el 7 de abril de 2020.

La colaboración EHT --una red de telescopios coordinados por todo el mundo-- continúa extrayendo información de los datos innovadores recopilados en su campaña global en abril de 2017. Un objetivo de las observaciones fue una galaxia a 5.000 millones de años luz de distancia en la constelación de Virgo que los científicos clasifican como un cuásar debido a una fuente ultra luminosa de La energía en su centro brilla y parpadea cuando el gas cae en un agujero negro gigante. El objetivo, 3C 279, contiene un agujero negro aproximadamente mil millones de veces más masivo que nuestro Sol. Dos chorros gemelos de plasma en forma de manguera de fuego brotan del agujero negro y del sistema de discos a velocidades cercanas a la velocidad de la luz: una consecuencia de las enormes fuerzas desatadas a medida que la materia desciende a la inmensa gravedad del agujero negro.

Para capturar la nueva imagen, el EHT utiliza una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI), que sincroniza y conecta las antenas de radio en todo el mundo. Al combinar esta red para formar un enorme telescopio virtual del tamaño de la Tierra, el EHT es capaz de resolver objetos tan pequeños como 20 micro-segundos de arco en el cielo, el equivalente a alguien en la Tierra que identifica una naranja en la Luna. Los datos registrados en todos los sitios de EHT en todo el mundo se transportan a supercomputadoras especiales en MPIfR y en el Observatorio Haystack del MIT, donde se combinan. El conjunto de datos combinados es luego cuidadosamente calibrado y analizado por un equipo de expertos, lo que permite a los científicos de EHT producir imágenes con el mayor detalle posible desde la superficie de la Tierra.

Para 3C 279, el EHT puede medir características más finas que un año luz de ancho, lo que permite a los astrónomos seguir el chorro hasta el disco de acreción y ver el chorro y el disco en acción. Los datos recientemente analizados muestran que el chorro normalmente recto tiene una forma retorcida inesperada en su base y revela características perpendiculares al chorro que podrían interpretarse como los polos del disco de acreción donde se expulsan los chorros. Los detalles finos en las imágenes cambian durante días consecutivos, posiblemente debido a la rotación del disco de acreción, y la trituración y caída de material, fenómenos esperados de simulaciones numéricas pero nunca antes observados.

Jae-Young Kim, investigador de MPIfR y autor principal del artículo, está entusiasmado y al mismo tiempo desconcertado: "Sabíamos que cada vez que abres una nueva ventana al Universo puedes encontrar algo nuevo. Aquí, donde esperábamos si encontramos la región donde se forma el chorro yendo a la imagen más nítida posible, encontramos una especie de estructura perpendicular. Esto es como encontrar una forma muy diferente abriendo la muñeca Matryoshka más pequeña ".

Avery Broderick, astrofísico que trabaja en el Perimeter Institute, explica: "Para 3C 279, la combinación de la resolución transformadora del EHT y las nuevas herramientas computacionales para interpretar sus datos han resultado reveladoras. Lo que era un solo" núcleo "de radio ahora se resuelve en dos complejos independientes. Y se mueven, incluso en escalas tan pequeñas como meses luz, ¡el chorro en 3C 279 se dirige hacia nosotros a más del 99.5% de la velocidad de la luz! ".

Debido a este movimiento rápido, el chorro en 3C 279 parece moverse a unas 20 veces la velocidad de la luz. "Esta extraordinaria ilusión óptica surge porque el material corre hacia nosotros, persiguiendo la misma luz que emite y haciendo que parezca moverse más rápido de lo que es", aclara Dom Pesce, un becario postdoctoral en el Centro de Astrofísica El año pasado pudimos presentar la primera imagen de la sombra de un agujero negro. Ahora vemos cambios inesperados en la forma del jet en 3C 279, y aún no hemos terminado. Como dijimos el año pasado: esto es solo el comienzo ".

"El conjunto de EHT siempre está mejorando", explica en un comunicado Shep Doeleman, del Director Fundador de CfA, EHT. "Estos nuevos resultados del cuásar demuestran que las capacidades únicas de EHT pueden abordar una amplia gama de preguntas científicas, que solo crecerán a medida que sigamos agregando nuevos telescopios a la matriz. Nuestro equipo ahora está trabajando en una matriz EHT de próxima generación que será de gran ayuda agudizar el foco en los agujeros negros y permitirnos hacer la primera imagen de un agujero negro".

Las oportunidades para realizar campañas de observación de EHT ocurren una vez al año a principios de la primavera del norte, pero la campaña de marzo / abril de 2020 tuvo que cancelarse en respuesta al brote global de CoViD-19. Al anunciar la cancelación, Michael Hecht, astrónomo del Observatorio MIT / Haystack y Director Adjunto del Proyecto EHT, declaró: "Ahora dedicaremos toda nuestra concentración a completar las publicaciones científicas de los datos de 2017 y profundizar en el análisis de los datos obtenidos con el matriz EHT mejorada en 2018. Esperamos observaciones con la matriz EHT ampliada a once observatorios en la primavera de 2021".