Observaciones del Telescopio del Horizonte de Sucesos
Observan por primera vez la interacción de ondas de choque y de presión en agujeros negros
El estudio se ha centrado en OJ 287, un objeto situado a unos 4.000 millones de años luz de la Tierra y considerado uno de los mejores candidatos a albergar un sistema binario de agujeros negros supermasivos
Investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) han logrado observar por primera vez la interacción, descrita como una auténtica «danza», entre ondas de choque y ondas de presión helicoidales en el chorro de un agujero negro supermasivo. Este avance ha sido posible gracias a la extraordinaria capacidad de observación del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT).
El estudio se ha centrado en OJ 287, un objeto situado a unos 4.000 millones de años luz de la Tierra y considerado por la comunidad científica uno de los mejores candidatos a albergar un sistema binario de agujeros negros supermasivos. Conocido por sus estallidos de energía intensos y periódicos, OJ 287 se ha convertido en un laboratorio natural excepcional para analizar el comportamiento de la materia y de los campos magnéticos en algunos de los entornos más extremos del universo.
Gracias a las observaciones pioneras realizadas con el EHT, el equipo científico del IAA-CSIC, con sede en Granada, ha podido estudiar con un nivel de detalle sin precedentes el chorro de material que emerge de este sistema. Los resultados del trabajo, publicados en la revista Astronomy & Astrophysics, ofrecen un llamativo registro visual de los procesos físicos que dan forma a estos poderosos chorros de energía.
«Por primera vez hemos podido observar de manera directa la interacción dinámica entre ondas de choque, que son regiones de plasma comprimido, y ondas de presión helicoidales dentro del chorro de un agujero negro supermasivo», ha explicado José L. Gómez, responsable del grupo del EHT en el IAA-CSIC y primer autor del estudio.
La excepcional resolución del Telescopio del Horizonte de Sucesos ha permitido identificar dos regiones brillantes de plasma que se desplazan a lo largo del chorro a diferentes velocidades. Al avanzar a través de un campo magnético retorcido, estas estructuras interactúan con un patrón de ondas de Kelvin-Helmholtz, un tipo de inestabilidad que aparece cuando distintos materiales se mueven a velocidades desiguales, de forma similar a las ondulaciones que se observan en el humo o en la superficie del agua.
Como consecuencia de esta interacción, la polarización de la luz emitida por estas regiones gira en sentidos opuestos. Este comportamiento proporciona información clave sobre la organización y la evolución de los campos magnéticos en las proximidades de un agujero negro supermasivo.
Las observaciones revelan cómo distintas estructuras de material comprimido, aunque atraviesan la misma región del chorro, avanzan a velocidades diferentes y dejan firmas distintas en la luz que emiten. Esa diferencia se manifiesta en rotaciones opuestas de la polarización, directamente relacionadas con la velocidad de cada estructura.
«Cuando los componentes de choque interactúan con la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, iluminan distintas fases de la estructura helicoidal del campo magnético, lo que da lugar a las oscilaciones de polarización que detectamos», ha añadido Gómez.
Este trabajo abre una ventana única para profundizar en el conocimiento de los mecanismos que gobiernan los chorros de los agujeros negros supermasivos y para comprender mejor el papel fundamental que desempeñan los campos magnéticos en su formación, estructura y evolución.
