El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha liderado un estudio revolucionario que da a conocer, por primera vez con una resolución sin precedentes, la estructura del chorro relativista de la galaxia activa OJ 287. Esta investigación, realizada con el telescopio espacial RadioAstron, ha permitido captar una imagen impresionante de un «chorro» de plasma curvado y retorcido, ubicándose a pocos años luz del núcleo galáctico de la galaxia.
OJ 287, situada a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra, ha intrigado a la comunidad científica durante más de un siglo, siendo un candidato destacado para albergar un sistema binario de agujeros negros supermasivos. Desde el siglo XIX, astrónomos han monitorizado sus erupciones y el comportamiento enigmático del objeto. Recientemente, un equipo internacional de investigadores, liderado por el IAA-CSIC, ha logrado observar por primera vez la dinámica de su núcleo con una resolución espacial sin precedentes, revelando la impresionante «cinta» de plasma que se curva y retuerce en su camino desde el centro galáctico.
La doctora Thalia Traianou, investigadora principal del estudio, destacó que, gracias a una afortunada alineación del radiotelescopio espacial, el equipo pudo resolver la estructura del chorro «con un detalle exquisito». Esta investigación no solo brinda información sobre el entorno extremo de los agujeros negros supermasivos, sino que también permite un mejor entendimiento de los chorros altamente energéticos que estos cuerpos fatales lanzan al espacio.
Los resultados de este trabajo han sido publicados en la revista Astronomy & Astrophysics, y representan una colaboración entre diversas instituciones de países como España, Alemania, Corea del Sur, Italia, Estados Unidos y Rusia.
Un Trabajo de Precisión
Las observaciones del interferómetro radioastronómico, que combina un radiotelescopio espacial de 10 metros con otros 27 telescopios en la Tierra, lograron una resolución angular comparable a leer un periódico en Nueva York desde París. Esta capacidad de resolución permitió a los investigadores visualizar detalles dentro del chorro que superan los 10 billones de kelvins, lo que indica niveles excepcionales de energía en las inmediaciones del agujero negro.
El Dr. José Luis Gómez, coautor y colega de Traianou en el IAA-CSIC, subrayó la importancia de estas observaciones, que tratan de entender la relación entre los campos magnéticos y los flujos de plasma a altas velocidades.
El equipo también fue testigo del surgimiento de una nueva onda de choque que se trasladaba a través del plasma, en un momento crucial que coincide con la detección de rayos gamma extremadamente energéticos procedentes de OJ 287, en 2017. Traianou comentó el significado de estos hallazgos, afirmando que captaron el inicio de un nuevo componente en el chorro y su impacto en una onda de choque estacionaria.
Implicaciones para el Estudio de Sistemas Binarios
El comportamiento enigmático de OJ 287 incluye variaciones en su brillo que siguen un ciclo de aproximadamente 60 años, lo que ha desconcertado a la comunidad astronómica desde la década de 1980. Las imágenes de la nueva estructura del chorro aportan pistas valiosas para entender este fenómeno y validar la hipótesis sobre la existencia de un sistema binario de agujeros negros supermasivos.
De confirmarse, esto presentaría un valioso caso para investigar la evolución de agujeros negros supermasivos, así como su futura fusión, que generaría ondas gravitacionales. Además, se espera que estas observaciones ofrezcan datos críticos sobre cómo el movimiento de estos enormes cuerpos afecta la orientación de sus chorros, algo que podría ser detectado desde la Tierra.
Una Complejidad en el Comportamiento
El chorro de OJ 287 presenta un inquietante bamboleo a escalas de varios pársecs, lo que se traduce en fluctuaciones cíclicas de su ángulo. A pesar de que diversos estudios han intentado explicar este comportamiento, el mecanismo exacto normalmente sigue siendo un misterio. Algunas teorías apuntan a inestabilidades en el material que cae hacia el agujero negro, resonancias en el campo magnético, o incluso efectos relativistas generados por la rotación del propio agujero negro.
Traianou concluyó que el evento de observación fue fortuito, dado que permitió captar un segmento del chorro que, hasta ahora, había permanecido oculto, mostrando una notable curva. Este estudio no solo amplía nuestro conocimiento sobre OJ 287, sino que también ilumina aspectos fundamentales de los chorros de plasma en el universo.
Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía
