El 10% de los núcleos activos de galaxias presentan chorros relativistas alimentados por la acreción de materia en los agujeros negros supermasivos
que contienen. Se publica en Science la imagen más detallada de la región de origen del chorro de la galaxia elíptica M87.
La imagen es poco vistosa, pero muestra que el chorro nace en una región situada a 5,5 ± 0,4 radios de Schwarzschild del centro galáctico, lo que permite inferir que el superagujero negro de M87 está en rotación (solución de Kerr)
y que la materia que cae en el disco de acreción lo hace en el mismo sentido de giro. Este nuevo resultado se ha obtenido gracias a la interferometría de radio con una longitud de onda de 1,3 mm (la imagen de arriba a la izquierda se obtuvo en 1999 con tecnología de 1,3 cm).
Lo más interesante es que las simulaciones numéricas predicen ciertas estructuras en los perfiles del chorro cerca del disco de acreción que no han sido observadas.
El artículo técnico es Sheperd S. Doeleman et al., “Jet-Launching Structure Resolved
Near the Supermassive Black Hole in M87,” Science 338: 355-358,
19 October 2012.
Las regiones centrales de algunas galaxias son muy compactas y tan luminosas que eclipsan al resto de fuentes de energía de dicha galaxia.
La explicación más plausible para los núcleos activos de galaxias (AGN), por su pequeño tamaño y su gran potencia, es la acreción de materia en un agujero negro supermasivo (cuya masa es de millones de masas solares, M☉).
Muchos AGN producen potentes chorros de partículas relativistas con una longitud de cientos, e incluso miles, de años luz.
Se cree que su origen es la aceleración magnética localizada de la materia que acreta en el agujero negro que es expelida en sendos chorros transversales al disco de acreción.
Sin embargo, las dificultades a la hora de observar objetos tan compactos
y tan lejanos implican que aún no sabemos si estos agujeros negros son giratorios, o si el momento angular orbital del flujo de materia
que acreta es paralelo
o antiparalelo al espín del agujero negro.
El nuevo artículo ha estudiado la galaxia M87 que se encuentra a solo
16,7 ± 0,6 Mpc con una masa de (6,2 ± 0,4) × 10 9 M☉.
Su agujero negro supermasivo tiene un radio de Schwarzschild RSCH
= 2 G M/c 2 = (5,9 ± 0,4) × 10 -4 pc = (1,9 ± 0,12) × 10 15 cm,
que subtiende un ángulo de 7,3 ± 0,5 microsegundos de arco.
El chorro relativista de M87 tiene una longitud de varios cientos de kiloparsecs y se puede observar en varias longitudes de onda (ultravioleta, óptica y de rayos X). Las nuevas observaciones de M87 se realizaron durante 3 días consecutivos con la red VLBI, compuesta por cuatro radiotelescopios, a una longitud de onda de 1,3 mm. Gracias a su gran resolución se ha podido observar el chorro relativista desde una distancia de solo 5,5 ± 0,4 RSCH (radios de Schwarzschild). Pero lo realmente sorprendente vendrá que se descubra por qué los resultados observados no coinciden con las simulaciones numéricas y qué efectos físicos no se han tenido en cuenta en estas simulaciones.
