Capturan a un agujero negro expulsando un objeto misterioso de su interior
Detectan el primer movimiento superlumínico en el chorro de materia de Centaurus A, revelando una orientación inesperada que reescribe su comprensión física
Un equipo internacional ha documentado por primera vez un fenómeno extraordinario en rayos X dentro del chorro de materia del agujero negro supermasivo Centaurus A. El análisis exhaustivo de 22 años de observaciones del telescopio espacial Chandra reveló un nudo de materia moviéndose a una velocidad aparente de 2.7 veces la velocidad de la luz, un hallazgo sin precedentes en este objeto.
Según detalla The Astrophysical Journal, este descubrimiento revoluciona la comprensión de la orientación del chorro, que debe estar inclinado menos de 41 grados respecto a nuestra línea de visión. El hallazgo contradice directamente las estimaciones previas que sugerían ángulos entre 50 y 80 grados, obligando a replantearse los modelos teóricos existentes.
La física extrema de los chorros relativistas revela nuevos misterios
El análisis detallado muestra que el nudo AX4, situado a 520 parsecs del núcleo, exhibe el movimiento superlumínico más significativo jamás medido en Centaurus A. Este descubrimiento adquiere especial relevancia considerando que los agujeros negros de tamaño anormal como este presentan características únicas que desafían los modelos convencionales.
Los investigadores detectaron una marcada variabilidad en las velocidades a lo largo del chorro. Mientras algunos nudos de materia exhiben velocidades relativistas, otros permanecen prácticamente estacionarios, sugiriendo una compleja interacción con el medio intergaláctico. Esta dinámica heterogénea coincide con observaciones de otros agujeros negros supermasivos que muestran comportamientos similares.
El monitoreo durante más de dos décadas ha permitido caracterizar con precisión sin precedentes la evolución temporal de estos nudos de materia. Los datos revelan patrones de movimiento inesperados, incluyendo desplazamientos perpendiculares al eje principal del chorro que podrían estar relacionados con campos magnéticos helicoidales o interacciones con el medio circundante.
La comparación sistemática entre observaciones en radio y rayos X muestra discrepancias significativas. El caso más notable es el del nudo AX4, cuya velocidad aparente en rayos X (2.7c) triplica la medida en radio (0.8c). Esta diferencia fundamental sugiere que ambas emisiones provienen de componentes físicamente distintos dentro del chorro.
Variabilidad y estructura del chorro interno
El estudio identificó cambios dramáticos en el brillo y morfología de los nudos más cercanos al núcleo. Estas fluctuaciones, que ocurren en escalas de meses, resultan sorprendentemente rápidas para estructuras de ese tamaño. Los investigadores proponen que podrían estar relacionadas con procesos de aceleración de partículas localizados o interacciones del chorro con obstáculos.
Un hallazgo particularmente intrigante es la detección de las fuentes puntuales C1 y C2, ubicadas a 104 parsecs del núcleo. Sus características espectrales sugieren una posible conexión física con el chorro, aunque su naturaleza exacta permanece incierta. Podrían representar las etapas iniciales en la formación de nuevos nudos o el resultado de interacciones con estrellas.
Los datos revelan una clara tendencia estadística: los movimientos perpendiculares al eje del chorro son más pronunciados cerca del centro galáctico. Esta observación proporciona pistas cruciales sobre los mecanismos de interacción entre el chorro y su entorno, así como sobre los procesos que mantienen su colimación a grandes distancias.
El análisis detallado de la distribución espacial de velocidades sugiere la presencia de un mecanismo de confinamiento que se debilita gradualmente con la distancia. Esta pérdida progresiva de colimación podría explicar la expansión observada del chorro a escalas kiloparsec.
Implicaciones para la evolución galáctica
Resaltado, el objeto conocido como C4
Las observaciones tienen profundas implicaciones para nuestra comprensión de cómo los agujeros negros supermasivos influyen en la evolución de sus galaxias anfitrionas. La energía y el momento transportados por estos chorros relativistas pueden modificar dramáticamente el medio intergaláctico.
El equipo también analizó en detalle la estructura del chorro a diferentes escalas. Los datos muestran que la emisión en rayos X se vuelve progresivamente más suave a mayores distancias del núcleo, un efecto que podría deberse tanto a la pérdida de energía de las partículas como a una disminución en la oscuración.
Las mediciones de velocidad realizadas a lo largo del chorro proporcionan evidencia directa de una desaceleración gradual, consistente con modelos teóricos que predicen pérdida de energía por interacción con el medio circundante. Este proceso de frenado parece ser más eficiente en las regiones externas del chorro.
Los investigadores también detectaron evidencia de posible precesión en el eje del chorro, basándose en la existencia de grupos de nudos ubicados alternativamente en los bordes superior e inferior. Este movimiento de precesión podría estar relacionado con efectos de arrastre de marco o con la influencia gravitacional de la galaxia anfitriona.
Avances metodológicos y perspectivas futuras
El estudio introduce nuevas técnicas analíticas para medir movimientos propios en chorros relativistas. La metodología desarrollada podría aplicarse al estudio de otros sistemas similares, permitiendo comparaciones sistemáticas entre diferentes objetos.
Los resultados abren nuevas preguntas sobre los mecanismos físicos que gobiernan la aceleración y colimación de chorros relativistas. En particular, la marcada diferencia entre emisiones en radio y rayos X sugiere la necesidad de modelos más sofisticados que incorporen múltiples poblaciones de partículas.
Las observaciones futuras con instrumentos de mayor sensibilidad podrían revelar detalles adicionales sobre la estructura fina del chorro y su evolución temporal. El seguimiento continuado de Centaurus A resultará crucial para comprender mejor la dinámica de estos sistemas.
El estudio demuestra el poder de las observaciones a largo plazo para revelar fenómenos que serían indetectables en campañas más cortas. La combinación de diferentes longitudes de onda seguirá siendo fundamental para desentrañar la compleja física de los chorros relativistas.