Un agujero negro supermasivo dispara un rayo de alta energía directamente hacia la Tierra

Una misión de la NASA observó un agujero negro supermasivo que apuntaba un rayo de alta energía hacia la Tierra desde una distancia de 400 millones de años luz.

Simulación de Markarian 421 emitiendo un haz de alta energía. Foto: NASA/Pablo García

Los agujeros negros supermasivos activos están rodeados por discos giratorios de material llamados discos de acreción, que los alimentan con el tiempo. Parte del material que no pueden absorber se transfiere a los polos, donde es expulsado a una velocidad cercana a la de la luz. Este proceso produce una radiación electromagnética extremadamente brillante y de alta energía. En algunos casos, como el detectado recientemente por la NASA, el haz se dirige directamente a la Tierra en un evento llamado blázar, según informó Live Science el 30 de julio.

El blazar, llamado Markarian 421, se encuentra en la constelación de la Osa Mayor y fue observado por la misión Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) de la NASA, lanzada en diciembre de 2021. IXPE observa una característica de los campos magnéticos llamada polarización, que indica su dirección. La polarización del chorro expulsado por Markarian 421 muestra que la parte del chorro donde las partículas se aceleran también presenta un campo magnético con una estructura retorcida.

Los blazares se extienden por el espacio a lo largo de millones de años luz, pero los mecanismos que los generan aún no se comprenden por completo. Sin embargo, los nuevos hallazgos en torno a Markarian 421 podrían ayudar a esclarecer este fenómeno cósmico, afirmó Laura Di Gesu, astrofísica de la Agencia Espacial Italiana y autora principal del estudio.

La razón principal por la que los chorros de un agujero negro supermasivo activo son tan brillantes es que las partículas se acercan a la velocidad de la luz, emitiendo enormes energías y actuando según la teoría especial de la relatividad de Einstein. Los chorros de blázar también se ven potenciados por el hecho de que su trayectoria hacia la Tierra amplifica la longitud de onda de la luz, aumentando tanto la frecuencia como la energía. Como resultado, los blázares pueden ser más brillantes que toda la luz de todas las estrellas de la galaxia juntas. Ahora, IXPE utiliza esa luz para mapear la física en el centro del chorro de Markarian 421 e identificar la fuente del haz brillante.

El análisis de los datos del IXPE mostró que la polarización del haz se redujo al 0 % en la primera y la segunda observación. El equipo descubrió que el campo magnético giratorio se asemejaba a un sacacorchos. Las mediciones de radiación electromagnética en las formas óptica, infrarroja y de radio no afectaron la estabilidad ni la estructura del haz. Esto significa que las ondas de choque se propagaron a lo largo de los campos magnéticos retorcidos de Markarian 421. Los nuevos hallazgos proporcionan la evidencia más clara hasta la fecha de que los campos magnéticos retorcidos contribuyen a las ondas de choque que aceleran las partículas en el haz.

El equipo planea continuar explorando Markarian 421, así como identificar otros blazares con características similares para comprender el mecanismo detrás del fenómeno.

An Khang (según Live Science )

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