Durante 15 años, un conjunto de radiotelescopios conectados a lo largo de todo el planeta apuntó hacia un rincón remoto del universo, a miles de millones de años luz de la Tierra. El resultado fue una imagen sacada de los libros de novelas.
Por infobae.com
La imagen, que combina precisión técnica con una espectacularidad visual recuerde al temido “Ojo de Sauron” de la famosa saga literaria y cinematográfica El Señor de los Anillos. Se trata de un blázar, un fenómeno extremo en el corazón de una galaxia activa, capaz de emitir energía a niveles que desafían nuestra comprensión.
El protagonista de este hallazgo es PKS 1424+240, un blázar que había desconcertado a los científicos durante más de una década. Este objeto se destaca por ser uno de los emisores de neutrinos cósmicos más brillantes del cielo, según observaciones realizadas por el Observatorio de Neutrinos IceCube en el Polo Sur.
Además, irradia rayos gamma de altísima energía, detectados por telescopios Cherenkov terrestres. Sin embargo, su chorro de radio parecía moverse a velocidad reducida, un comportamiento que contradice las expectativas teóricas, que indicaban que solo los chorros más rápidos podían generar emisiones tan intensas.
Para desentrañar este misterio, los investigadores recurrieron a 15 años de observaciones con el Very Long Baseline Array (VLBA), un sistema de radiotelescopios interconectados que, mediante interferometría de línea de base muy larga (VLBI), permite obtener una resolución equivalente al tamaño de la Tierra. Esta técnica ofrece un nivel de detalle inigualable, lo que hizo posible cartografiar la estructura interna del chorro del blázar y descubrir características que permanecían ocultas hasta ahora.
“Cuando reconstruimos la imagen, se veía absolutamente impresionante”, afirmó Yuri Kovalev, autor principal del estudio e investigador del proyecto MuSES en el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR), que publicó los resultados de sus estudios en la revista Astronomy & Astrophysics. “Nunca habíamos visto nada igual: un campo magnético toroidal casi perfecto con un chorro apuntando directamente hacia nosotros”, agregó.
Este alineamiento particular explica el comportamiento antes desconcertante de PKS 1424+240. “Esta alineación provoca un aumento del brillo de 30 veces o más”, explicó Jack Livingston, coautor del estudio en el MPIfR. Al mismo tiempo, el efecto de perspectiva hace que el chorro aparente moverse lentamente, aunque su velocidad real se aproxima a la de la luz.
Esta ilusión óptica permitió a los astrónomos observar directamente el corazón del chorro, ofreciendo una oportunidad única para estudiar cómo los núcleos galácticos activos, impulsados por agujeros negros supermasivos, aceleran partículas a energías extremas y producen neutrinos cósmicos.
El análisis de la polarización de la señal de radio permitió revelar que el campo magnético del chorro tiene probablemente una forma helicoidal o toroidal. Esta configuración resulta clave para mantener la colimación del flujo de plasma y facilitar la aceleración de partículas, un mecanismo fundamental que conecta la dinámica de los agujeros negros con la emisión de neutrinos y rayos gamma.
“Resolver este enigma confirma que los núcleos galácticos activos con agujeros negros supermasivos no solo son potentes aceleradores de electrones, sino también de protones, el origen de los neutrinos de alta energía observados”, concluyó Kovalev.
El estudio representa un hito dentro del programa MOJAVE, un proyecto de varias décadas que monitorea chorros relativistas en galaxias activas usando el VLBA. Anton Zensus, director del MPIfR y cofundador de MOJAVE, señaló: “Cuando iniciamos MOJAVE, la idea de algún día conectar directamente los chorros de agujeros negros distantes con los neutrinos cósmicos parecía ciencia ficción. Hoy, nuestras observaciones la hacen realidad”. Este logro refuerza la importancia de la astronomía multimensajero, combinando luz, partículas y campos magnéticos para comprender fenómenos astrofísicos de extrema energía.