Un equipo internacional de astrofísicos ha descubierto una característica inesperada en la estructura del blazar Markarian 421, ubicado a 400 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de la Osa Mayor, según informó la NASA el pasado miércoles.
Los agujeros negros suelen expulsar chorros brillantes de partículas de alta energía que viajan a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando uno de estos chorros apunta directamente hacia la Tierra, se le conoce como ‘blazar’. Estos objetos astronómicos, que pueden medir millones de años luz de longitud, emiten enormes cantidades de energía, siendo tan brillantes que pueden eclipsar la luz combinada de todas las estrellas de las galaxias a las que pertenecen.
Aunque los científicos han estudiado estos eventos, los mecanismos físicos que impulsan y emiten los chorros han resultado difíciles de entender. El lanzamiento del observatorio espacial Explorador de Polarimetría de Rayos X por Imágenes (IXPE) ha permitido rastrear el origen de las emisiones de estos blazares. Este satélite está equipado con tres telescopios idénticos diseñados para medir la polarización de la radiación electromagnética, lo que permite a los astrónomos obtener datos sobre el campo magnético de los agujeros negros y otros aspectos internos de estos fenómenos.
Una estructura similar al ADN
En una reciente publicación en la revista Nature Astronomy, los investigadores reportaron que la polarización del chorro emitido por el Markarian 421 mostró que, en una de sus regiones de aceleración de partículas, existía un campo magnético con estructura helicoidal. Anteriormente, los modelos de chorros blazar sugerían que estos campos magnéticos tenían forma de hélice en espiral, parecida a la estructura del ADN humano.
Lo que no se sabía era que esta hélice magnética podría contener áreas donde las partículas son aceleradas por choques. El físico Herman Marshall, miembro del equipo, comentó: «Anticipamos que la dirección de la polarización podría cambiar, pero pensábamos que las grandes rotaciones serían raras, según las observaciones ópticas previas de muchos blazares». La primera observación del blazar mostró una polarización constante del 15%.
Sin embargo, el análisis de los datos del IXPE reveló que la polarización del chorro se redujo a 0% entre la primera y la segunda observación. Esto indicó que el campo magnético giraba continuamente al mismo ritmo. Las mediciones de radiación electromagnética en luz óptica, infrarroja y de radio no mostraron efectos sobre la estabilidad y la estructura, incluso cuando las emisiones de rayos X cambiaron.
Este hallazgo sugiere que una onda de choque puede propagarse a lo largo de los campos magnéticos en espiral dentro del Markarian 421. Los resultados del estudio muestran que un campo magnético helicoidal puede ser responsable del choque que acelera las partículas del chorro a velocidades relativistas. Los científicos continuarán investigando el Markarian 421 y otros blazares para entender mejor los mecanismos que impulsan estos chorros y con qué frecuencia ocurren.
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