Una misión de la NASA observó un agujero negro supermasivo que apuntaba un rayo de alta energía hacia la Tierra desde 400 millones de años luz de distancia.
El Markarian 421 simula un rayo de alta energía. Foto: NASA/Pablo García
Los agujeros negros supermasivos activos están rodeados por un disco giratorio de material llamado disco de acreción, que les proporciona "alimento" a lo largo del tiempo. Parte de la materia que no pueden absorber se transmite entonces a los polos y desde allí es expulsada a casi la velocidad de la luz. Este proceso produce una radiación electromagnética de alta energía y extremadamente brillante. En algunos casos, como el último descubrimiento de la NASA, los rayos apuntan directamente a la Tierra en un evento llamado blazar, informó Live Science el 30 de julio.
El blazar, llamado Markarian 421, está ubicado 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 analiza una característica de los campos magnéticos llamada polaridad, que se refiere a la dirección del campo magnético. La polarización del chorro de Markarian 421 muestra que una parte del chorro, donde las partículas aceleran, también tiene un campo magnético con una estructura retorcida.
Los rayos blazar se extienden a través del espacio durante millones de años luz, pero el mecanismo que los produce no se comprende bien. Sin embargo, el nuevo descubrimiento en torno al rayo Markarian 421 podría ayudar a arrojar luz sobre este fenómeno cósmico, dijo Laura Di Gesu, astrofísica de la Agencia Espacial Italiana y líder del equipo de investigación.
La razón principal por la que los chorros de los agujeros negros supermasivos activos son tan brillantes es porque las partículas se acercan a la velocidad de la luz, emitiendo una enorme energía y operando según la teoría especial de la relatividad de Einstein. Los rayos blazer también mejoran su brillo porque al apuntar hacia la Tierra se amplifica la longitud de onda de la luz, aumentando tanto la frecuencia como la energía. A partir de estos dos efectos, los blazares resultantes pueden ser más brillantes que toda la luz de todas las estrellas de la galaxia juntas. Ahora, IXPE utiliza esa luz para mapear el mecanismo físico en el centro del rayo de Markarian 421 e identificar la fuente del rayo brillante.
El análisis de datos de IXPE muestra que la polarización del haz cae al 0% en la primera y segunda observación. El equipo descubrió que el campo magnético giratorio se asemeja a un sacacorchos. La medición de la radiación electromagnética en forma de luz óptica, infrarroja y de radio no afecta la estabilidad y la estructura del haz. Esto significa que la onda de choque se propaga a lo largo del campo magnético retorcido de Markarian 421. El nuevo hallazgo proporciona la evidencia más clara hasta el momento de que el campo magnético retorcido contribuye a la onda de choque que acelera 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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