Actualizado 04/04/2018 11:00:52
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MADRID, 4 Abr. (EUROPA PRESS) -
La acción combinada de telescopios terrestres y en el espacio ha producido la imagen de la formación de un chorro de plasma que surge de un agujero negro en el núcleo de una radiogalaxia,
Las imágenes de radio muestran la estructura del chorro con tamaño equivalente a un par de cientos de radio de agujero negro, o 12 días luz, desde su punto de origen.
Los agujeros negros que pesan tanto como miles de millones de veces la masa del sol se encuentran en los centros de todas las galaxias masivas. Algunos de estos agujeros negros masivos eyectan espectaculares chorros compuestos de flujos de plasma a una velocidad cercana a la de la luz, y que pueden extenderse más allá de los confines de su galaxia anfitriona.
Cómo se originan estos chorros es un viejo misterio. Una de las principales dificultades para estudiarlos ha sido la incapacidad de los astrónomos para obtener imágenes de la estructura de los chorros impulsados por el agujero negro, lo suficientemente cerca de su punto de origen para que sea posible una comparación directa con los modelos teóricos y computacionales de la formación del chorro.
Un equipo internacional de investigadores de ocho países diferentes ha realizado imágenes de resolución angular ultra alta del chorro de agujero negro en el centro de la galaxia gigante NGC 1275, también conocida como fuente de radio Perseus A, o 3C 84. Han sido capaces de resolver la estructura del chorro 10 veces más cerca del agujero negro en NGC 1275 que anteriormente era posible utilizando instrumentos de tierra. La imagen revela detalles sin precedentes de la región de formación de chorro.
"El resultado fue sorprendente. Resultó que el ancho observado del chorro era significativamente más amplio de lo que se esperaba en los modelos actualmente vigentes donde el chorro surge desde la ergosfera del agujero negro, un área del espacio justo al lado de un agujero negro que gira donde el espacio mismo es arrastrado a un movimiento circular alrededor del agujero", explica el profesor Gabriele Giovannini, del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, autor principal del artículo publicado en Nature Astronomy esta semana.
"Esto puede implicar que al menos la parte exterior del chorro surge desde el disco de acreción que rodea el agujero negro. Nuestro resultado todavía no anula los modelos actuales donde los chorros son lanzados desde la ergosfera, pero con suerte les da a los teóricos una idea sobre la estructura del chorro cerca del sitio de lanzamiento y pistas sobre cómo desarrollar los modelos ", agrega Tuomas Savolainen de la Universidad de Aalto en Finlandia, el líder del programa que produjo las imágenes
Otro resultado del estudio es que la estructura del chorro en NGC 1275 difiere significativamente del chorro en la cercana galaxia Messier 87, que es el único otro chorro cuya estructura ha sido fotografiada igualmente cerca del agujero negro. Los investigadores piensan que esto se debe a la diferencia en la edad de estos dos chorros. "El chorro en NGC 1275 se reinició hace más de una década y actualmente se está formando, lo que brinda una oportunidad única para seguir el crecimiento muy temprano de un chorro negro. Continuar con estas observaciones será muy importante", dice el profesor Masanori Nakamura, de la Academia Sínica en Taiwán.
"Este estudio de la región más interna de NGC 1275 continúa nuestras investigaciones de núcleos galácticos activos a la resolución más alta posible. Con una distancia de tan solo 70 Megaparsec o 230 millones de años luz a esa galaxia, podemos examinar la estructura del chorro con una precisión sin precedentes de solo unos pocos cientos de radios de agujeros negros o 12 días luz ", concluye el profesor Anton Zensus, director del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania y jefe de su departamento de investigación de VLBI, coautor del artículo.
La mejora significativa en la nitidez de las imágenes de los chorros fue posible gracias al Interferómetro Tierra-espacio RadioAstron, que consiste en un radiotelescopio de 10 metros en órbita y una colección de cerca de dos docenas de los radiotelescopios terrestres más grandes del mundo. Cuando las señales de telescopios individuales se combinan utilizando la interferencia de ondas de radio, esta matriz de telescopios tiene una resolución angular equivalente a un radiotelescopio de 350.000 kilómetros de diámetro, casi la distancia entre la Tierra y la Luna. Esto hace que RadioAstron sea el instrumento de mayor resolución angular en la historia de la astronomía.
El proyecto RadioAstron está dirigido por el Astro Space Center del Lebedev Physical Institute de la Academia Rusa de Ciencias y la Lavochkin Scientific and Production Association en virtud de un contrato con la Corporación Espacial Estatal ROSCOSMOS, en colaboración con organizaciones asociadas en Rusia y otros países.