Espectacular estallido en jet de gas de agujero negro

El Telescopio Espacial Hubble fue testigo de una erupción de un chorro de materia de un monstruoso agujero negro. El estallido proviene de una burbuja de gas, llamada HST-1, en un chorro de materia producido por un agujero negro supermasivo que reside en el núcleo de la gigante galaxia elíptica M87.

HST-1 es tan brillante que está brillando más que el núcleo de la galaxia, cuyo agujero negro es uno de los más masivos descubiertos hasta ahora.

Los astrónomos observaron un brillo regular de HST-1 por años, luego se desvaneció y después volvió a resplandecer. Dicen que es difícil predecir cuando volverá a ocurrir.

Hubble ha monitoreado la sorprendente actividad por siete años, generando la visión en luz ultravioleta más detallada del evento. Otros telescopios han observado HST-1 en otras longitudes de onda, incluyendo radio y rayos-X. El Observatorio de rayos-X Chandra fue el primero en reportar el abrillantamiento en el año 2000. HST-1 fue descubierto y nombrado por astrónomos de Hubble en 1999. Este nudo de gas está a 214 años luz del núcleo de la galaxia.

La erupción podría generar mayor entendimiento a la variabilidad de los chorros de materias (jets) de los agujeros negros en galaxias distantes que son difíciles de estudiar por estar tan lejos. M87 está localizada a 54 millones de años luz de distancia en el Cúmulo de Virgo, una región del universo cercano con la mayor densidad de galaxias.

"No esperaba que el jet en M87 o algún otro generado por la acreción de un agujero negro incrementara en brillo de la forma en que este jet lo hace", dijo el astrónomo Juan Madrid de la Universidad de McMaster, Ontario, quien condujo el estudio. "Creció en brillo 90 veces más de lo normal. Pero la pregunta es, ¿esto ocurre para cada jet individual o núcleo activo, o estamos viendo un raro comportamiento de M87?".

A pesar de las muchas observaciones de Hubble y otros telescopios, los astrónomos no están seguros qué está causando el mayor brillo. Una de las explicaciones más simples es que el jet está colisionando con un camino de polvo o una nube de gas y brilla debido al choque. Otra posibilidad es que las líneas del campo magnético del jet estén apretadas, liberando una gran cantidad de energía. Este fenómeno es similar a cómo se desarrollan las erupciones solares y es un mecanismo para crear las auroras en la Tierra.

El disco alrededor de un agujero negro en rápida rotación tiene líneas de campo magnético que atrapan el gas ionizado cayendo al agujero. Estas partículas, junto con radiación, fluyen rápidamente lejos del agujero negro a lo largo de las líneas del campo magnético. La energía rotacional del disco de acreción agrega momentum al chorro de materia.

Madrid montó imágenes de archivo de Hubble del jet para capturar cambios en el comportamiento de HST-1 a lo largo del tiempo.

El científico encontró datos en el espectógrafo del telescopio espacial (STIS) que mostraron un notable incremento de brillo entre 1999 y 2001. En imágenes de 2002 a 2005, HST-1 continuó aumentando regularmente en brillo. En 2003 el nudo de gas era más brillante que el luminoso núcleo de M87. En mayo de 2005, HST-1 se volvió 90 veces más brillante que en 1999. Luego de mayo de 2005, comenzó a desvanecerse, pero se intensificó de nuevo en noviembre de 2006. Este segundo estallido fue más débil que el primero.

"Al observar el estallido por varios años, fui capaz de seguir el brillo y ver la evolución de la erupción con el tiempo", señaló Madrid. El científico espera que futuras observaciones de HST-1 revelen la causa de su misteriosa actividad. "Esperamos que las observaciones proporcionen teorías que nos den buenas explicaciones sobre el mecanismo que está causando la erupción. Los astrónomos querrán saber si es una inestabilidad intrínseca del jet cuando sale de la galaxia o si es otra cosa", añadió.

Fuentes y links relacionados

• HubbleSite:Hubble Witnesses Spectacular Flaring in Gas Jet from M87's Black Hole
• Hubble Space Telescope Observations of an Extraordinary Flare in the M87 Jet
  Juan P. Madrid
  The Astronomical Journal 137 3864-3868
  DOI: 10.1088/0004-6256/137/4/3864

Sobre las imágenes
Crédito:NASA, ESA, and J. Madrid (McMaster University)

Vía Noticias del Cosmos