jueves, 5 de junio de 2014

El origen de los chorros en los núcleos galácticos activos

Dibujo20140604 jets emerging from the centre of an active galactic nucleus - nature

Los campos magnéticos poloidales son los motores de los chorros que emergen de los núcleos galácticos activos.
 La materia que cae en espiral en el disco de acreción de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias se acelera a tal velocidad que genera intensos campos magnéticos que expulsan parte de dicha materia en forma de dos chorros transversales al disco.
 Se publica en Nature una correlación entre la intensidad de los campos magnéticos y la luminosidad de los discos de acreción que se ajusta bien a las predicciones teóricas. Se confirma la explicación más convincente para su mecanismo de emisión, aunque serán necesarias observaciones futuras con más detalle para su confirmación definitiva.
Nos lo cuenta Denise Gabuzda, “Astrophysics: The MAD world of black holes,” Nature510: 42–43, 05 Jun 2014; el artículo técnico es M. Zamaninasa et al., “Dynamically important magnetic fields near accreting supermassive black holes,” Nature 510: 126–128, 05 Jun 2014.
Dibujo20140604 jets from black holes at the centre of galaxies - nature
La explicación de los chorros en los núcleos galácticos activos mediante la torsión de los campos magnéticos generados por la materia que cae en el disco de acreción no es nueva. Su origen son los campos magnéticos poloidales en el disco, que apuntan en las direcciones radial y axial en un sistema de coordenadas cilíndricas, con la dirección axial alineado con el eje del chorro. Sin embargo, no había pruebas observacionales directas, pues se origen está muy próximo al agujero negro central (alrededor de un pársec). 
Todo ha cambiado gracias a la interferometría de base muy grande (VLBI), que usa radiotelescopios distribuidos por todo el mundo para simular un solo radiotelescopio con un tamaño similar al diámetro de la Tierra. Sin embargo, aún no podemos obtener imágenes muy cercanas al horizonte de sucesos, en la región en la que se originan estos chorros.
Dibujo20140605 Measured magnetic flux of the jet - nature13399-f2
Zamaninasa y sus colegas han encontrado una correlación lineal fuerte entre la luminosidad de la materia en el disco de acreción y los flujos magnéticos en sus chorros medidos gracias a la técnica VLBI. 
Esta correlación observada en 76 núcleos galácticos activos les permite estimar el flujo magnético muy cerca del agujero negro (donde no podemos observarlo).
 El resultado confirma las predicciones teóricas (obtenidas mediante simulaciones magnetohidrodinámicas usando la teoría general de la relatividad) según las cuales el campo magnético poloidal se satura y su comportamiento se vuelve independiente de las condiciones iniciales cerca del disco de acreción. Zamaninasa y sus colegas interpretan su resultado como una prueba experimental directa de la teoría más en boga.
Obviamente, la confirmación definitiva tendrá que esperar a la técnica VLBI espacial, que pondrá en órbita alrededor de la Tierra varias antenas de radiotelescopios que permitirán incrementar aún más el tamaño efectivo de la antena VLBI. Se espera que en un futuro no muy lejano podremos observar en detalle el disco de acreción en el que se originan los chorros.
francis.naukas