El Observatori Astronòmic de la Universitat participa en el hallazgo de una fortísima erupción de rayos gamma en la galaxia IC 310
La radiogalaxia IC 310 en la constelación de Perseo está a una distancia de 260 millones de años-luz de la tierra. Los astrónomos creen que su centro alberga un agujero negro supermasivo. En el centro de esta galaxia se ha producido una fuerte erupción de rayos gamma que fue observada por el telescopio MAGIC en la isla de La Palma, con observaciones complementarias de la red europea de interferometría EVN. En esta erupción se han observado las mayores variaciones de brillo jamás observadas en un objeto extragaláctico. Los resultados de esta investigación se publican en la revista Science, con participación de la Universitat, y se han hecho públicos este 6 de noviembre.
Los astrónomos observaron con sorpresa variaciones en la radiación procedente del corazón de la galaxia IC 310 en escalas de tiempo de cinco minutos. El horizonte de sucesos del agujero de sucesos (la superficie del espaciotiempo a partir de la cual ni la luz es capaz de escapar de él) es tres veces mayor que la distancia entre la Tierra y el Sol, esto es, 450 millones de kilómetros. La luz necesita 25 minutos para recorrer esta distancia.
Ningún objeto puede cambiar de brillo su superficie al completo en un tiempo menor al que necesita la luz para atravesarla. Por tanto, la región de la que proceden estos rayos gamma ha de ser menor incluso que el horizonte de sucesos del agujero negro. Esto implica que los astrónomos han conseguido observar la galaxia IC 310 en mayor detalle todavía que el tamaño del agujero negro central. ¿Pero qué está ocurriendo en la trampa gravitatoria que ha tendido ese objeto en el espacio?
Los agujeros negros en el centro de las galaxias tienen una masa de entre un millón y varios miles de millones de veces la masa de nuestro sol. La materia en caída hacia estos objetos es capaz de producir enormes destellos de luz en todos los rangos del espectro electromagnético. Estos núcleos activos de galaxia producen los llamados ‚jets‘, en los cuales se expele materia a velocidades cercanas a la de la luz, que sale despedida hacia el espacio exterior a la propia galaxia. Mediante métodos radioastronómicos es posible obtener imágenes de estos jets con un detalle único en astrofísica, un área de investigación en que destaca la Universitat de València.
IC310, en el cúmulo de galaxias de Perseo, pertenece a este tipo de galaxias activas. En 2009 tanto el observatorio espacial Fermi como el telescopio MAGIC detectaron la radiación gamma de este objeto. ¿Cómo es posible que se produzcan variaciones de brillo tan rápidas?
Los astrónomos suponen que el agujero negro en el núcleo de IC 310 está en una rápida rotación y rodeado por un potente campo magnético. Eduardo Ros, coautor de la publicación en Science, del Observatorio Astronómico de la Universitat y actualmente en el instituto Max Planck de Radioastronomía de Bonn (Alemania) en virtud de un convenio entre instituciones, indica: „Creemos que en las regiones polares del agujero negro hay unos campos eléctricos enormes, que son capaces de acelerar partículas fundamentales a unas velocidades relativistas, de manera que al interactuar éstas con otras de menor energía, son capaces de producir rayos gamma de altísima energía“. Y continúa „Podemos imaginar este proceso como una fuerte tormenta eléctrica con relámpagos“. Cada pocos minutos se produce una descarga eléctrica, que afecta a regiones del tamaño de nuestro sistema solar. Así es posible que salgan despedidas estas partículas a velocidades cercanas a la de la luz, centrifugadas más allá de los límites de la propia galaxia.
Ros continúa „si observamos los agujeros negros tanto a altas energías (rayos gamma) como con redes interferométricas de VLBI, podemos obtener una información única de las regiones más cercanas al agujero negro“. Estas observaciones de MAGIC y EVN apuntan a los mecanismos por los que se forman ‚jets‘ en el entorno inmediato de los agujeros negros, y han sido posibles gracias a la calidad de ambos instrumentos.
La red europea de interferometría EVN es una colaboración de varios radiotelescopios en Europa, China, Sudáfrica, Puerto Rico y otros países, entre ellos el radiotelescopio de Yebes en Guadalajara o el de Effelsberg cerca de Bonn en Alemania. El telescopio MAGIC está situado en el Roque de los Muchachos en La Palma y consiste en dos telescopios de 17 metros de diámetro, y es capaz de recibir rayos gamma cósmicos a energías de entre 25 giga-electrón-voltios y 50 tera-electrón-voltios. Estos rayos gamma producen avalanchas de partículas al entrar en la atmósfera y producen una luz azulada llamada radiación Cherenkov, a partir de la cual MAGIC puede estudiar objetos tanto en nuestra galaxia como en otras galaxias lejanas, en este caso IC 310.
Una galaxia en falso color: imagen de IC 310 en rayos gamma, con una ampliación de la región central a partir de observaciones de la red europea de interferometría EVN. Las líneas de contorno y el brillo muestran el jet que emerge a partir del agujero negro en el corazón de IC 310.
Enlace al artículo original:
http://www.sciencemag.org/content/early/2014/11/05/science.1256183.full
Más información:
EVN: http://www.evlbi.org
MAGIC: https://wwwmagic.mpp.mpg.de/
