Increíble espectáculo de luces: chorro de gas destellando desde el agujero negro de M87

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A veces la realidad es más extraña que la ficción. Este estrecho haz de radiación y plasma de 5.000 años luz es tan brillante como un sable de luz de Star Wars y tan destructivo como la Estrella de la Muerte. Este jet extragaláctico está siendo alimentado y expulsado de la vecindad de un monstruoso agujero negro que es 3 mil millones de veces la masa de nuestro Sol. "No esperaba que el jet en M87 o cualquier otro jet accionado por acreción en un agujero negro aumentara su brillo de la manera en que lo hace este jet", dice el astrónomo Juan Madrid de la Universidad McMaster en Hamilton, Ontario. “Se hizo 90 veces más brillante de lo normal. Pero la pregunta es, ¿le sucede esto a cada chorro o núcleo activo, o estamos viendo algún comportamiento extraño de M87?

El estallido proviene de una gota de materia, llamada HST-1, incrustada en el chorro, un poderoso haz estrecho de gas caliente producido por el agujero negro supermasivo que reside en el núcleo de esta galaxia elíptica gigante. HST-1 es tan brillante que eclipsa incluso el núcleo brillante de M87, cuyo monstruoso agujero negro es uno de los más masivos descubiertos hasta ahora.

El resplandeciente grupo de gases ha llevado a los astrónomos a una montaña rusa de suspenso. Los astrónomos observaron que el HST-1 se iluminaba constantemente durante varios años, luego se desvanecía y luego se iluminaba nuevamente. Dicen que es difícil predecir lo que sucederá después.

Hubble ha estado siguiendo la sorprendente actividad durante siete años, proporcionando la vista más detallada con luz ultravioleta del evento. Otros telescopios han estado monitoreando HST-1 en otras longitudes de onda, incluyendo radio y rayos X. El Observatorio de rayos X Chandra fue el primero en informar el brillo en 2000. HST-1 fue descubierto y nombrado por los astrónomos de Hubble en 1999. El nudo de gas está a 214 años luz del núcleo de la galaxia.

El brote puede proporcionar información sobre la variabilidad de los chorros de agujeros negros en galaxias distantes, que son difíciles de estudiar porque están demasiado lejos. M87 se encuentra a 54 millones de años luz de distancia en el Virgo Cluster, una región del universo cercano con la mayor densidad de galaxias.
Hubble ofrece a los astrónomos una vista única casi ultravioleta de la bengala que no se puede lograr con telescopios terrestres. "La visión aguda del Hubble le permite resolver el HST-1 y separarlo del agujero negro", explica Madrid.

A pesar de las muchas observaciones del Hubble y otros telescopios, los astrónomos no están seguros de qué está causando el brillo. Una de las explicaciones más simples es que el chorro golpea un carril de polvo o una nube de gas y luego brilla debido a la colisión. Otra posibilidad es que las líneas de campo magnético del jet se junten, liberando una gran cantidad de energía. Este fenómeno es similar a cómo se desarrollan las erupciones solares en el Sol e incluso es un mecanismo para crear las auroras de la Tierra.

El disco alrededor de un agujero negro que gira rápidamente tiene líneas de campo magnético que atrapan el gas ionizado que cae hacia el agujero negro. Estas partículas, junto con la radiación, fluyen rápidamente lejos del agujero negro a lo largo de las líneas del campo magnético. La energía rotacional del disco de acrecentamiento giratorio agrega impulso al chorro de salida.

Madrid reunió siete años de imágenes de archivo del avión del Hubble para capturar los cambios en el comportamiento del HST-1 con el tiempo. Algunas de las imágenes provienen de programas de observación que estudiaron la galaxia, pero no el jet.

Encontró datos del Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) que mostraron un brillo notable entre 1999 y 2001. En imágenes de 2002 a 2005, HST-1 continuó aumentando constantemente en brillo. En 2003, el nudo de chorro era más brillante que el núcleo luminoso de M87. En mayo de 2005, el HST-1 se volvió 90 veces más brillante que en 1999. Después de mayo de 2005, la llamarada comenzó a desvanecerse, pero se intensificó nuevamente en noviembre de 2006. Este segundo estallido fue más débil que el primero.

"Al observar el estallido durante varios años, pude seguir el brillo y ver la evolución de la llamarada con el tiempo", dice Madrid. "Tenemos la suerte de tener telescopios como Hubble y Chandra, porque sin ellos veríamos un aumento en el brillo en el núcleo de M87, pero no sabríamos de dónde viene".

Madrid espera que las futuras observaciones del HST-1 revelen la causa de la misteriosa actividad. "Esperamos que las observaciones arrojen algunas teorías que nos den algunas buenas explicaciones sobre el mecanismo que está causando la quema", dice Madrid. "A los astrónomos les gustaría saber si se trata de una inestabilidad intrínseca del jet cuando sale de la galaxia, o si es otra cosa".

Los resultados del estudio se publican en la edición de abril de 2009 del Astronomical Journal.

Fuente: HubbleSite

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