Los astrónomos captan la formación de un poderoso jet cósmico
Por: Norbert Junkes, Max Planck Society.
26 de octubre de 2023.
Filamentos entrelazados en el blazar 3C 279. Imagen de alta resolución del chorro relativista. Crédito de la imagen: NASA/DOE/Fermi LAT; VLBA/Jorstad et al.; RadioAstron/Fuentes et al.
Los astrónomos han capturado la vista más detallada jamás vista de un chorro de plasma procedente de un agujero negro supermasivo, este jet viaja casi a la velocidad de la luz, mostrando patrones complejos y retorcidos cerca de su fuente. Estos patrones desafían la teoría estándar que se ha utilizado durante 40 años para explicar cómo se forman y cambian estos jet energéticos en función del tiempo. Una importante contribución a las observaciones fue posible gracias al Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, donde se combinaron los datos de todos los telescopios participantes para crear un telescopio virtual con un diámetro efectivo de unos 100.000 kilómetros.
Los blazares son las fuentes de radiación electromagnética más brillantes y poderosas del cosmos. Son una subclase de núcleos galácticos activos que comprenden galaxias con un agujero negro supermasivo central que acumula materia de un disco circundante. Alrededor del 10% de los núcleos galácticos activos, clasificados como cuásares, producen chorros de plasma relativistas, siendo los blazares una pequeña fracción de cuásares en los que podemos ver estos chorros apuntando casi directamente al observador.
Recientemente, un equipo de investigadores, incluidos científicos del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn, Alemania, tomó imágenes de la región más interna del chorro en el blazar 3C 279 con una resolución angular sin precedentes y detectó filamentos helicoidales notablemente regulares, que podrían apuntar a un refinamiento de los modelos teóricos porque su comportamiento esquiva lo predicho en la teoría. La nueva ventana al universo abierta por la misión RadioAstron ha revelado nuevos detalles en el chorro de plasma de 3C 279, un blazar con un agujero negro supermasivo en su núcleo. El chorro tiene al menos dos filamentos retorcidos de plasma que se extienden a más de 570 años luz del centro.
Los chorros de plasma que salen de los blazares no son realmente rectos y uniformes. Muestran giros y vueltas que muestran cómo el plasma se ve afectado por las fuerzas alrededor del agujero negro. Los astrónomos que estudiaron estos giros en 3C 279, llamados filamentos helicoidales, descubrieron que eran causados por inestabilidades que se desarrollaban en el plasma del jet. En el proceso, también se dieron cuenta de que la vieja teoría que habían utilizado para explicar cómo cambiaban los chorros con el tiempo ya no funcionaba. Por tanto, se necesitan nuevos modelos teóricos que puedan explicar cómo se forman y evolucionan estos filamentos helicoidales tan cerca del origen del chorro. Este es un gran desafío, pero también una gran oportunidad para aprender más sobre estos asombrosos fenómenos cósmicos.
El estudio del chorro interno en 3C 279, que ahora aparece en el último número de Nature Astronomy, amplía los esfuerzos en curso para comprender mejor el papel de los campos magnéticos en la formación inicial de flujos relativistas de los núcleos galácticos activos. Destaca los numerosos desafíos pendientes para el modelado teórico actual de estos procesos y demuestra la necesidad de seguir mejorando los instrumentos y técnicas radioastronómicas que ofrecen la oportunidad única de obtener imágenes de objetos cósmicos distantes con una resolución angular récord.
Fuente:
https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressreleases/2023/11