Chorros relativistas escondidos y dónde encontrarlos
29/11/2021 de INAF / Astronomy & Astrophysics
Mapa en falso color, obtenido con el JVLA, del chorro relativista y trazas de un lóbulo de radio extendido en la más lejana de las dos fuentes, SDSS J0100+2802. Con JVLA no se alcanza a distinguir la estructura del chorro, pero la región de emisión más intensa (en color amarillo-verde-rojo) corresponde a la más cercana al centro y, por tanto, al chorro relativista. Crédito: T. Sbarrato et al./INAF/ A&A 2021.
Cuatro investigadores del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF) han presentado un estudio realizado gracias a los datos recopilados con el radiotelescopio Karl Jansky Very Large Array (JVLA) sobre algunos núcleos galácticos activos (AGN, del inglés núcleos galácticos activos) muy distantes de nosotros, en una época anterior a los primeros mil millones de años desde el Big Bang, con el protagonismo de los agujeros negros supermasivos más grandes conocidos a esa distancia. Los investigadores centraron su atención en dos cuásares particulares (fuentes de radio cuasi estelares), que tienen masas iguales a 10 mil millones de veces la del Sol y que no mostraban la presencia clara de chorros, al menos según los métodos de clasificación estándar. Pero los investigadores sabían que tenían que buscar de manera diferente para encontrar chorros relativistas ocultos.
Los cuásares son fuentes de energía que se encuentran en el corazón de las galaxias. Su luz se produce cuando el material galáctico que rodea al agujero negro supermasivo central se acumula en un disco de acreción. De hecho, a medida que la materia se acerca al agujero negro y es tragada por él, se va calentando, alcanzando temperaturas de hasta unos pocos cientos de miles de grados centígrados y emitiendo grandes cantidades de radiación brillante en luz visible y ultravioleta.
Y es precisamente desde algunos de estos agujeros negros en el centro del AGN de donde proceden los chorros relativistas, potentes expulsiones de plasma y energía que viajan a velocidades cercanas a la de la luz (y por ello relativistas) que pueden extenderse a distancias comparables al tamaño de la propia galaxia que los produce. Estos chorros son particularmente brillantes en ondas de radio. Hay que decir, sin embargo, que los cuásares que emiten intensamente en radio son la minoría en el Universo (el 10 por ciento de todos los conocidos), la mayoría de los núcleos activos no muestran chorros relativistas y, por lo tanto, no emiten ondas de radio (como si estuvieran en silencio de radio ). Los astrónomos saben, sin embargo, que una tormenta puede surgir de la quietud y ahí es donde fueron a buscar chorros de energía.
El conjunto de radiotelescopios que conforman el JVLA, ubicado en Socorro (Nuevo México, USA) permite realizar observaciones profundas en banda de radio de alta resolución, y por lo tanto es la herramienta ideal para buscar con precisión chorros relativistas allá donde se escondan. «JVLA nos ha revelado que, efectivamente, a pesar de estar bien escondidos y no haber dejado pistas su alrededor, los dos cuásares estudiados tienen chorros relativistas, además claramente potentes», subraya Gabriele Giovannini, INAF de Bolonia y profesor de la Universidad de Bolonia. «Definitivamente fue una agradable sorpresa». Las dos fuentes se denominan SDSS J0100 + 2802 y SDSS J0306 + 1853.
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