Astrónomos detectan uno de los chorros de agujeros negros más grandes jamás vistos

Astrónomos de la Universidad de Western Sydney han descubierto uno de los chorros de agujeros negros más grandes en el cielo.

Abarcando más de un millón de años luz de punta a punta, el chorro sale disparado de un agujero negro con una enorme energía y casi a la velocidad de la luz. Pero en las vastas extensiones de espacio entre las galaxias, no siempre se sale con la suya.

A solo 93 millones de años luz de distancia, la galaxia NGC2663 está en nuestro vecindario, cósmicamente hablando. Si nuestra galaxia fuera una casa, NGC2663 estaría a uno o dos suburbios de distancia.

Mirando su luz estelar con un telescopio ordinario, vemos la familiar forma ovalada de una galaxia elíptica “típica”, con unas diez veces más estrellas que nuestra propia Vía Láctea.

Típico, es decir, hasta que observamos NGC2663 con el Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) de CSIRO en Australia Occidental: una red de 36 antenas de radio enlazadas que forman un solo supertelescopio.

Las ondas de radio revelan un chorro de materia, expulsado de la galaxia por un agujero negro central. Esta corriente de material de alta potencia es unas 50 veces más grande que la galaxia: si nuestros ojos pudieran verla en el cielo nocturno, sería más grande que la Luna.

Si bien los astrónomos han encontrado tales chorros antes, el inmenso tamaño (más de un millón de años luz de diámetro) y la relativa cercanía de NGC2663 hacen de estos algunos de los chorros más grandes conocidos en el cielo.

Entonces, ¿qué vimos cuando la precisión y el poder de ASKAP obtuvieron una vista de “primer plano” (¡astronómicamente hablando!) de un chorro extragaláctico?

Esta investigación está dirigida por el estudiante de doctorado Velibor Velović de la Universidad de Western Sydney, y ha sido aceptada para su publicación en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nuestro estudio del Mapa Evolutivo del Universo (EMU, por sus siglas en inglés) ve evidencia de la materia entre las galaxias empujando hacia atrás en los lados del chorro.

Este proceso es análogo a un efecto observado en los motores a reacción. A medida que la columna de escape atraviesa la atmósfera, la presión ambiental la empuja desde los lados. Esto hace que el chorro se expanda y se contraiga, pulsando mientras viaja.

Como muestra la imagen a continuación, vemos puntos brillantes regulares en el chorro, conocidos como “diamantes de choque” debido a su forma. A medida que el flujo se comprime, brilla más intensamente.

Además de en los motores a reacción, se han visto diamantes de choque en aviones más pequeños del tamaño de una galaxia. Hemos visto chorros estrellarse contra densas nubes de gas, encendiéndolas a medida que avanzan. Pero la constricción de los chorros desde los lados es un efecto más sutil, lo que hace que sea más difícil de observar.

Sin embargo, hasta NGC2663, no habíamos visto este efecto en escalas tan enormes.

Esto nos dice que hay suficiente materia en el espacio intergaláctico alrededor de NGC2663 para empujar contra los lados del chorro. A su vez, el chorro calienta y presuriza la materia.

Este es un circuito de retroalimentación: la materia intergaláctica alimenta una galaxia, la galaxia crea un agujero negro, el agujero negro lanza un chorro, el chorro frena el suministro de materia intergaláctica hacia las galaxias.

Estos chorros afectan la forma en que el gas se forma en galaxias a medida que evoluciona el universo. Es emocionante ver una ilustración tan directa de esta interacción.

La encuesta EMU, que también es responsable de identificar un nuevo tipo de objeto astronómico misterioso llamado “Odd Radio Circle“, continúa escaneando el cielo. A este notable chorro de radio pronto se unirán muchos más descubrimientos.

A medida que lo hagamos, desarrollaremos una mejor comprensión de cómo los agujeros negros dan forma íntima a las galaxias que se forman a su alrededor.

*Lucas Barnes, profesor de Física, Western Sydney University

**Miroslav Filipovic, profesor, Universidad de Sydney Occidental

***Ray Norris, profesor, Facultad de Ciencias, Universidad de Western Sydney

****Velibor Velović, candidato a doctorado, Universidad de Western Sydney