Ilustración artística del sistema de chorro de agujero negro más largo jamás observado, con una longitud total de 23 millones de años luz, una distancia equivalente a aproximadamente 140 veces el diámetro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.E. Wernquist / D. Nelson (Ilustración/Reuters)
Se han detectado dos poderosos rayos de energía disparándose en direcciones opuestas desde un agujero negro supermasivo dentro de una galaxia distante: los chorros de este tipo más grandes jamás detectados, con una extensión aproximadamente 140 veces el diámetro de nuestra enorme galaxia, la Vía Láctea.
El agujero negro se encuentra en el centro de una galaxia a unos 7.500 millones de años luz de la Tierra. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, 9,5 billones de kilómetros. Debido al tiempo que tarda la luz en viajar, mirar a grandes distancias es como mirar atrás en el tiempo; estas observaciones datan de cuando el universo tenía menos de la mitad de su edad actual.
Los agujeros negros son objetos extraordinariamente densos con una gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. La mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea, tienen un gran agujero negro en su núcleo. Algunos de ellos expulsan chorros de partículas de alta energía y campos magnéticos al espacio desde sus dos polos mientras devoran material como gas, polvo y estrellas que caen en ellos debido a su inmensa fuerza gravitatoria.
Las dos estructuras en chorro documentadas en el nuevo estudio –utilizado por el radiotelescopio LOFAR (Low-Frequency Array), una red de antenas centrada en los Países Bajos– se extienden 23 millones de años luz de un extremo a otro.
Estos chorros sobrecalentados, causados por los eventos violentos alrededor del agujero negro, están compuestos de partículas subatómicas llamadas electrones y positrones, y campos magnéticos, que se mueven casi a la velocidad de la luz.
Los investigadores han bautizado estos dos chorros como Porfirión (pronunciado po-fi-er-e-a-n), en honor a un gigante de la mitología griega. Porfirión es aproximadamente un 30 por ciento más largo que el anterior poseedor del récord para este tipo de chorros.
“Los sistemas de chorro como Porfirión parecen estar entre los espectáculos más energéticos que han ocurrido en el universo desde el Big Bang”, dijo el astrofísico de Caltech Martijn Oei, autor principal del estudio publicado en la revista Nature, refiriéndose al evento que inició el universo hace unos 13.800 millones de años.
“La idea general es que los chorros se forman cuando el material magnetizado cae sobre un agujero negro en rotación”, añadió el astrofísico y coautor del estudio Martin Hardcastle, de la Universidad de Hertfordshire (Inglaterra). “Deben mantenerse mediante una caída continua de materia hacia el agujero negro, algo del orden de una masa solar (la masa del Sol) por año de material”.
Estos chorros, que no son visibles a simple vista, comienzan siendo pequeños y crecen con el tiempo.
“Sabemos desde hace tiempo que los agujeros negros pueden generar estos chorros, pero lo interesante es que para generar una estructura tan grande como ésta, los chorros deben permanecer activos durante mucho tiempo, alrededor de mil millones de años”, dijo Hardcastle.
Los chorros de Porfirión llegan mucho más allá de su galaxia de origen, con una producción energética equivalente a billones de estrellas como el Sol.
“Eso es equivalente a la energía liberada durante las colisiones cósmicas más cataclísmicas: por ejemplo, las que ocurren cuando dos cúmulos de galaxias, cada uno de los cuales a veces contiene miles de galaxias, se fusionan”, dijo Oei.
“El hecho de que se aleje tanto de su agujero negro original significa que puede estar transportando energía, partículas y campos magnéticos a los vacíos de la red cósmica, los huecos entre grupos y filamentos de galaxias que, como sabemos, conforman la estructura a gran escala del universo. Esto puede ayudarnos a comprender los campos magnéticos omnipresentes en el universo actual”, dijo Hardcastle.
Estos chorros podrían calentar el gas en el espacio interestelar, deteniendo la formación de nuevas estrellas que requiere nubes frías de gas, y podrían dañar planetas habitables, dijeron los investigadores.
El agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, en su actual estado de reposo, no tiene tales chorros.
“El hallazgo clave es que los chorros de los agujeros negros pueden, si las circunstancias son las adecuadas, llegar a ser tan grandes como las principales estructuras cósmicas del universo: cúmulos de galaxias, filamentos cósmicos, vacíos cósmicos”, dijo Oei. “Esto significa que los agujeros negros individuales pueden tener una esfera de influencia que se extiende mucho más allá de la galaxia en la que residen”.
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