¿De qué están hechos exactamente los chorros de M87* y otros agujeros negros supermasivos?

Guillermo Montgomery

Cincinnati, Ohio


Hace aproximadamente un siglo, los astrónomos notaron por primera vez lo que parecía ser un rayo de luz que salía disparado del centro de M87, una galaxia elíptica a unos 54 millones de años luz de distancia. Ahora sabemos que este chorro, que se extiende miles de años luz más allá de la galaxia, fue producido por el agujero negro supermasivo en su centro denominado M87*.

El material del chorro es plasma, formado por átomos que se han calentado tanto que sus electrones son arrancados, creando una mezcla de átomos (o iones) cargados positivamente y estos electrones despojados. En particular, los electrones que giran en espiral a lo largo de los campos magnéticos retorcidos dentro del chorro producen el brillo azulado que vemos en la luz visible. (Este proceso se llama radiación de sincrotrón). Los chorros también contienen fotones y neutrinos. Las partículas en los chorros pueden acelerarse hasta casi la velocidad de la luz y no necesariamente se emiten en un flujo constante. En M87 y otras galaxias, los astrónomos han detectado nudos brillantes, o cúmulos de material, en los chorros que se mueven hacia afuera con el tiempo.

Si se pregunta de dónde proviene este plasma en primer lugar (después de todo, como decimos a menudo, nada puede escapar de un agujero negro), debe observar la región alrededor del agujero negro. A medida que el gas y el polvo son atraídos hacia el agujero negro por la gravedad, se forma una gran estructura arremolinada llamada disco de acreción. El material entrante se mueve desde el disco exterior hasta el horizonte de sucesos, el punto de no retorno, y desaparece en el agujero negro. Pero no todo el material del disco de acreción termina en el agujero negro. Algunos son desalojados antes de que puedan alcanzar el horizonte de sucesos; Eso impulsa el jet.

Los astrónomos no están exactamente seguros de cómo se canaliza el material hacia el chorro, aunque la teoría predominante dice que podría deberse a fuertes campos magnéticos alrededor del agujero negro. Alternativamente, la propia energía de rotación del agujero negro puede estar impulsando los chorros, o al menos contribuyendo al proceso. Lo que sí sabemos es que estos chorros actúan como los aceleradores de partículas más poderosos del universo conocido, y los electrones y los núcleos atómicos pueden ser lanzados hacia afuera a energías extremadamente altas, convirtiéndose en rayos cósmicos que atraviesan el espacio.

alison klesman

Editor asociado sénior




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