El estudio de los agujeros negros es fascinante. No solo porque se trata uno de los fenómenos más destructivos del universo, sino por todos los misterios que estos guardan. A lo largo de los años hemos descubierto cómo se activan, que son increíblemente ruidosos cuando comen e incluso que pueden aparecer y desaparecer sin dejar rastro. Además, hemos comprobado que, pese a su naturaleza oscura, algunos pueden ser extremadamente brillantes.
Los investigadores llevan años abordando los misterios de la luminosidad estelar proveniente de objetos diferentes a las estrellas, incluso de agujeros negros. Recientemente, un grupo de astrofísicos de diferentes nacionalidades ha descubierto que Markarian 421 posee una fuente de brillo extrema que destaca en la inmensidad del espacio. Lo más sorprendente del hallazgo, no obstante, es una serie de características fuera de lo común que le acompañan.
IXPE de la NASA, un elemento clave en este hallazgo
De todos los agujeros negros detectados a lo largo de la historia, una fracción de ellos, de clasificación supermasiva, crean potentes chorros de partículas energéticas. Cuando estos chorros apuntan hacia la tierra se les conoce como blazar. Lo cierto es que la ciencia todavía no entiende completamente cómo funciona esta dinámica, pero para intentar explicarlo ha recurrido al IXPE, un observatorio espacial que mide la polarización de los rayos X y que ya nos ha mostrado, por ejemplo, los restos de una supernova.
Lanzado en 2021, este observatorio ha sido clave para recopilar datos sobre lo que está sucediendo en Markarian 421. Estamos hablando de una galaxia de núcleo activo situada a aproximadamente a 400 millones de años luz de nuestro planeta que es uno de los cuásares más brillantes del cielo. Los científicos sospechan que en su interior habita un agujero negro supermasivo que genera un chorro de partículas energéticas de millones de años luz de longitud.
Cuando el agujero negro se alimenta, estiman los científicos, las partículas del horizonte de eventos se aceleran a velocidades cercanas a la luz, lo que emite una enorme cantidad de energía. Si bien este objeto astronómico expulsa energía hacia nuestro planeta como si de un dragón se tratara, no se trata de un fenómeno que preocupe a los científicos. Su atención está enfocada en la estructura magnética del chorro energético.
En la ilustración elaborada por la NASA con los datos del IXPE se muestra el chorro emergiendo del disco de acreción. Los campos magnéticos se enhebran a través del chorro con forma helicoidal. “Los rayos X se generan en la región blanca más cercana al frente de choque, mientras que las emisiones ópticas y de radio deben originarse en regiones más turbulentas más alejadas del choque”, explican desde la agencia espacial.
"Estábamos seguros de que el blazar sería un objetivo valioso para IXPE, pero sus descubrimientos estaban más allá de nuestro alcance”, dice la astrofísica de la Agencia Espacial Italiana Laura Di Gesu, autora principal del artículo publicado en Nature Astronomy. Estos hallazgos son considerados valiosos para comprender mejor la geometría compleja del campo magnético y la aceleración de partículas en diferentes chorros de energía.
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