Detectan cambios en un agujero negro que aportan datos sobre origen radiación

Un equipo del Observatori Astronòmic de la Universitat de València ha descubierto cambios en la estructura de los campos magnéticos del agujero negro de la galàxia activa PKS1830-211 que podrán ayudar a entender el origen de la radiación más energética del Universo.

Los científicos han descubierto, mediante el telescopio Alma justo durante el suceso energético de rayos gamma más violento registrado en esa fuente, cambios muy rápidos en la estructura de esos campos magnéticos que confirman las predicciones de los principales modelos de producción de rayos gamma en agujeros negros.

Según indican fuentes de la Universitat, algunos de los agujeros negros más masivos y lejanos del Universo emiten una ingente cantidad de radiación extraordinariamente energética, los rayos gamma.

Este tipo de radiación se produce, por ejemplo, cuando la masa se convierte en energía durante las reacciones de fisión que hacen funcionar a los reactores nucleares en la Tierra, pero en el caso de los agujeros negros, la radiación gamma es todavía más energética que la obtenida en los reactores nucleares y se produce mediante procesos muy distintos ya que allí los rayos gamma nacen a partir de 'choques' de rayos de luz contra partículas enormemente energéticas que se dan en las cercanías de los agujeros negros mediante mecanismos todavía desconocidos.

Como resultado de esos choques entre la luz y la materia, las energéticas partículas dan casi todo su ímpetu a los rayos de luz y los convierten en los rayos gamma que acaban llegando a la Tierra.

La comunidad científica astronómica sospecha que estos choques suceden en regiones permeadas por potentes campos magnéticos sometidos a procesos muy variables, como turbulencias y reconexiones magnéticas –campos magnéticos que fusionan liberando una cantidad asombrosa de energía– que podrían estar ocurriendo en los chorros de materia expelida por los agujeros negros.

Pero sondear estos campos magnéticos tan lejanos a la Tierra –algunos de estos agujeros se encuentran a miles de millones de años luz– requiere de instrumentos de observación especialmente sensibles y de bastante tino para dar con el momento exacto en que se produce la emisión de alta energía.

Esto es, precisamente, lo que ha conseguido el equipo de investigación que dirige Iván Martí-Vidal, investigador CIDEGENT de la Generalitat Valenciana en el Observatori Astronòmic y el Departament d'Astronomia de la Universitat de València, y autor principal de este trabajo.

En un artículo recién publicado por la revista Astronomy & Astrophysics, los científicos reportan observaciones del agujero negro PKS1830-211, situado a más de diez mil millones de años luz de la Tierra, que demuestran que los campos magnéticos en la región donde se encuentran las partículas más energéticas del chorro expelido por este agujero negro estuvieron cambiando notablemente su estructura en un intervalo de tiempo de solo unos pocos minutos.

"Esto implica que los procesos magnéticos se están originando en regiones muy pequeñas y turbulentas, justo como predicen los principales modelos de producción de rayos gamma en agujeros negros, que relacionan las turbulencias con la radiación gamma", explica Iván Martí-Vidal.

Una parte del proyecto CIDEGENT se dedica a desarrollar algoritmos como el usado en las observaciones de ALMA pero aplicables a datos más complejos como los del Event Horizon Telescope (EHT), lo que permitiría reconstruir, en un futuro no muy lejano, películas de agujeros negros en lugar de meras imágenes, ha explicado.

En el estudio, han colaborado con la Universitat de València investigadores del Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory (Suecia), el Institute for Astrophysical Research, Boston University (USA) y el Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC (Granada).