Descubren un «aspersor cósmico», lanzando chorros de plasma a la velocidad de la luz

Observan por primera vez un agujero negro generando «jets» de energía curvados en vez de rectos.

Los agujeros negros tienen la capacidad de engullir estrellas y nubes de gas próximas, para nunca dejarlas salir del abrazo de su gravedad. Al hacerlo, normalmente están girando, y suelen generar los llamados discos de acreción, anillos de gas muy caliente y magnetizado que giran a enormes velocidades, y que emiten dos potentes chorros o «jets» de radiación y partículas a la velocidad de la luz. Lo más interesante es que muchos de los fenómenos que generan estos chorros, y que están relacionados con la Relatividad General de Albert Einstein, todavía no son del todo conocidos.

En todo caso, estos chorros son generalmente surtidores enhiestos, de hasta miles de años luz de largo, que señalan como un faro la situación de los agujeros negros. Sin embargo, este lunes, un grupo de científicos ha publicado unas observaciones en la revista Nature en las que han mostrado dos de estos chorros que, en lugar de ser rectos, recuerdan a un aspersor de jardín. De acuerdo con lo concluido por científicos de la Universidad de Curtin (Australia), asociados con el Centro de Investigación de Radio Astronomía (ICRAR), el agujero negro V404 Cygni, a 8.000 años luz de distancia, emite dos potentes chorros o «jets» que se caracterizan por estar curvados.

«Este es uno de los agujeros negros más extraordinarios con los que me he encontrado», ha dicho en un comunicado James Miller-Jones, director de la investigación.

Como muchos agujeros negros, V404 Cygni se está alimentando de una estrella vecina, quitándole el gas y formando un disco de material que le rodea y gira hacia él a causa del tirón gravitatorio. En concreto, se considera que está formado por un pequeño agujero negro de una decena de masas solares y una estrella similar al Sol. «Lo que es diferente en este caso» –ha dicho Miller-Jones– «es que creemos que el disco de material no está alineado con el agujero negro».

Como una peonza
De hecho, sostienen que la parte interna del disco cabecea como una peonza, lo que genera un movimiento circular que lleva a que los «jets» cambien su orientación y adquieran ese patrón curvado, tan similar al de un aspersor giratorio. Además, cambian de dirección en tan solo un par de horas.

«La parte interna del disco de acreción está cabeceando –este movimiento se conoce como precesión– y expulsando los chorros a su alrededor», ha dicho el científico. «Es como el cabeceo de una peonza, a medida que se frena, con la diferencia de que en este caso, el cabeceo es causado por la teoría General de la Relatividad de Einstein».

Según las conclusiones obtenidas por los investigadores, el disco de acreción de V404 Cygnus tiene 10 millones de kilómetros de ancho. Pero una parte muy interna, de apenas unos miles de kilómetros de diámetro, se hinchó y comenzó a cabecear durante un estallido de radiación detectado en 2015, y que duró dos semanas.

Esto permitió que los telescopios de medio planeta apuntaran a la región. «Todo el mundo se lanzó a observar estos estallidos con todos los telescopios que pudieron», ha recordado Miller-Jones. «Hicimos una cobertura increíble».

Los investigadores se valieron de observaciones del Very Long Baseline Array (VLBA), un complejo de radiotelescopios, compuesto por más de 10 platos, situados en varios puntos de Estados Unidos.

Tal como ha explicado Alex Tetarenko, coautor e investigador de la Universidad de Alberta (Canadá), el rápido movimiento de los chorros de V404 Cygnus les obligó a adaptar su estrategia de observación para evitar que las imágenes saliesen movidas: «–tomar fotos fijas– sería como intentar tomar una foto de una cascada con una velocidad de un segundo en el obturador», ha dicho Tetarenko. Así que, en vez de eso, los astrónomos produjeron 103 imágenes individuales, cada una de 70 segundos, y las unieron en una película.

Esta investigación no solo permite averiguar nuevos detalles sobre cómo los agujeros negros generan chorros o «jets» de energía, sino que permite comprender otros fenómenos astrofísicos. En opinión de Gemma Anderson, otra de las coautoras y también investigadora en la Universidad de Curtin, este cabeceo en la parte interna del disco podría aparecer también en otros eventos extremos.

«En cualquier caso en el que el giro del agujero negro y de la materia que cae en su interior se desacoplen, esperaríamos observar algo similar», ha explicado. Siempre, eso sí, que caiga tanto material al agujero negro como para permitir la emisión de estos chorros, cosa que puede ocurrir por ejemplo en agujeros negros supermasivos o en eventos de disrupción de marea, en los que una estrella es desgarrada por alguno de estos objetos.

Fuente: ABC

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