Una misión de la NASA observó un agujero negro supermasivo que dirigía un haz de rayos 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. Imagen: NASA/Pablo García
Los agujeros negros supermasivos activos están rodeados por discos de materia giratorios llamados discos de acreción, que les proporcionan "alimento" con el tiempo. Parte de la materia que no pueden absorber es transportada a los polos, donde es expulsada a velocidades cercanas a la de la luz. Este proceso genera una radiación electromagnética extremadamente brillante y de alta energía. En algunos casos, como en el último descubrimiento de la NASA, el haz se dirige directamente hacia la Tierra en un fenómeno llamado blazar, según informó Live Science el 30 de julio.
El fenómeno conocido como Markarian 421, ubicado en la constelación de la Osa Mayor, fue observado por la misión IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) de la NASA, lanzada en diciembre de 2021. IXPE observa una característica de los campos magnéticos llamada polarización, que indica la dirección del campo magnético. La polarización del haz emitido por Markarian 421 revela que una porción del haz, donde las partículas se aceleran, también presenta un campo magnético con una estructura retorcida.
Las explosiones de blázares se extienden por el espacio a lo largo de millones de años luz, pero los mecanismos que las generan aún no se comprenden del todo. Sin embargo, nuevos hallazgos sobre la explosión de Markarian 421 podrían ayudar a esclarecer este fenómeno cósmico, afirma Laura Di Gesu, astrofísica de la Agencia Espacial Italiana e investigadora principal del estudio.
La razón principal por la que el haz del agujero negro supermasivo activo es tan brillante es que las partículas se aproximan a la velocidad de la luz, emitiendo una energía enorme y actuando según la teoría especial de la relatividad de Einstein. El haz también se amplifica por su orientación hacia la Tierra, lo que aumenta la longitud de onda de la luz, incrementando tanto su frecuencia como su energía. Como resultado de estos dos efectos, los haces pueden ser más brillantes que la luz de todas las estrellas de la galaxia juntas. Actualmente, el IXPE está utilizando esta luz para mapear la física en el centro del haz de Markarian 421 e identificar la fuente del brillante haz.
El análisis de los datos de IXPE reveló que la polarización del haz se redujo al 0 % en las dos primeras observaciones. El equipo de investigación descubrió que el campo magnético giratorio tenía una forma similar a la de un sacacorchos. Las mediciones de la radiación electromagnética en ondas ópticas, infrarrojas y de radio no afectaron la estabilidad ni la estructura del haz. Esto significa que la onda de choque se propagó a lo largo del campo magnético retorcido de Markarian 421. Este nuevo hallazgo proporciona la evidencia más clara hasta la fecha de que el campo magnético retorcido contribuye a la onda de choque que acelera las partículas del haz.
El equipo de investigación planea continuar explorando Markarian 421 e identificar otros blázares con características similares para comprender los mecanismos que subyacen al fenómeno.
An Khang (Según Live Science )
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