La NASA localiza un potente fenómeno en el interior de un agujero negro situado a millones de años luz

El observatorio Chandra de la NASA ha captado un agujero negro expulsando un chorro soprendentemente potente en el universo temprano, tanto que lo ilumina el resplandor residual del Big Bang.

Los astrónomos utilizaron Chandra y el Very Large Array (VLA) Karl G. Jansky para estudiar este agujero negro y su chorro en un período denominado 'mediodía cósmico', que tuvo lugar unos tres mil millones de años después del origen del universo. Durante este período, la mayoría de las galaxias y los agujeros negros supermasivos crecían más rápido que en cualquier otro momento de la historia del universo.

La imagen principal es una ilustración artística que muestra material en un disco que cae hacia un agujero negro supermasivo. Un chorro se aleja del agujero negro hacia la esquina superior derecha, como detectó Chandra en el nuevo estudio. El agujero negro se encuentra a 11.600 millones de años luz de la Tierra cuando el fondo cósmico de microondas (CMB), el resplandor residual del Big Bang, era mucho más denso que ahora, informa la NASA.

A medida que los electrones de los chorros se alejan del agujero negro, se desplazan a través del mar de radiación CMB y colisionan con fotones de microondas. Estas colisiones elevan la energía de los fotones a la banda de rayos X (púrpura y blanca), lo que permite que Chandra los detecte incluso a esta gran distancia, como se muestra en el recuadro.

De hecho, los investigadores identificaron y confirmaron la existencia de dos agujeros negros diferentes con chorros de más de 300.000 años de luz de longitud. Ambos agujeros negros se encuentran a 11.600 millones y 11.700 millones de años luz de la Tierra, respectivamente.

El equipo pudo detectar estos chorros a pesar de su gran distancia y escasa separación de los brillantes y crecientes agujeros negros superma –conocidos como «cuásares»– gracias a la nítida visión de rayos X del Chandra y a que el CMB era mucho más denso entonces que ahora, lo que potencia el aumento de energía descrito anteriormente.

Los investigadores desarrollaron un novedoso método estadístico que finalmente resolvió el reto de separar los efectos de la velocidad y del ángulo de visión. Su enfoque reconoce un sesgo fundamental: los astrónomos tienen mayor probabilidad de descubrir chorros que apuntan hacia la Tierra simplemente porque los efectos relativistas los hacen parecer más brillantes. Incorporaron este sesgo mediante una distribución de probabilidad modificada, que explica cómo se detectan en los estudios los chorros orientados a diferentes ángulos.