Secretos de los Agujeros Negros

Uno de los misterios de la astrofísica actual son los potentes chorros de partículas que expulsan los agujeros negros supermasivos situados en los núcleos de muchas galaxias. La teoría postula que las partículas son aceleradas hasta casi la velocidad de la luz por campos magnéticos cercanos al agujero negro. Para confirmar la idea un equipo de astrónomos de la Universidad de Boston ha utilizado el Very Long Baseline Array (VLBA), la gran resolución del sistema ha permitido ver como el material sigue una trayectoria helicoidal, como un sacacorchos, exactamente como predecía la teoría. El VLBA consta de un grupo de 10 antenas de 25 metros situadas desde Hawaii y que constituyen el mayor instrumento astronómico del mundo que opera a tiempo completo.

El estudio se ha centrado en la galaxia BL Lacertae (BL Lac), a 950 millones de años luz de la Tierra. BL Lac es un blazar, una fuente de energía muy potente y variable situada en el centro de galaxias con agujeros negros. Los agujeros negros tienen una concentración de masa tan enorme que ni siquiera la luz es capaz de escapar de su campo gravitatorio. Los agujeros negros supermasivos situados en los núcleos galácticos alimentan potentes chorros de partículas y radiación.

Imagen: Ilustración artística de una región cercana a un agujero negro supermasivo donde los campos magnéticos propulsan y dan forma a un chorro de partículas. CRÉDITOS: Marscher et al., Wolfgang Steffen, Cosmovision, NRAO/AUI/NSF

El material arrastrado hacia el agujero negro forma un disco giratorio plano denominado disco de acrecimiento. Conforme el material se desplaza desde el borde exterior del disco hacia adentro, las líneas de campo magnético perpendiculares al disco se enroscan, formando un haz fuertemente enrollado que se cree que propulsa y mantiene confinadas a las partículas emitidas dentro de un campo. Más cerca del agujero negro, es el propio espacio el que se enrosca debido al enorme tirón gravitatorio y al giro del agujero negro.

Los teóricos predecían que el material que escapaba a esta región de aceleración seguiría una trayectoria helicoidal dentro del haz de campos magnéticos (animación 3D del proceso). El modelo también predecía que el material se vería más brillante cuando apuntara más directamente hacia la Tierra. Dicho comportamiento ha sido exactamente el observado. Este proyecto ha permitido obtener una visión sin precedentes de uno de estos chorros de partículas que ofrece datos de interés para comprender el funcionamiento de estos gigantescos aceleradores de partículas.