Detectan una misteriosa señal intermitente en una nube de gas de la galaxia

En un estudio publicado esta semana en « Nature Astronomy » los investigadores han vinculado esta señal con SS 433, un objeto en el que un agujero negro gira alrededor de una estrella . La conclusión es que, de alguna manera, la energía emitida por el agujero negro alimenta la señal captada en la nube, aunque esté a una distancia de 100 años luz de dicho objeto.

Estos acontecimientos se han registrado alrededor de SS 433, un objeto situado a 15.000 años luz de la Tierra y catalogado como micro-cuásar . Éste consiste en una pareja formada por una gigantesca estrella de 30 masas solares y un agujero negro de 10 a 20 masas solares. Según los datos recabados por los astrónomos, el agujero negro completa una vuelta alrededor de la estrella una vez cada 13 días, y en el camino engulle ingentes cantidades de material estelar, que acaba «escupiendo» en forma de radiación de alta energía.

«Este material se acumula en el disco de acreción —un anillo formado por la materia arrancada de la estrella— antes de caer en el agujero negro, como si fuera el agua en el remolino del desagüe de la bañera », ha explicado en un comunicado Jian Li , investigador del Sincrotrón Alemán de Electrones (DESY). Li también es codirector de la investigación, junto al español Diego F. Torres , del Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC).

«Sin embargo —ha proseguido Jian Li— una parte del material no se cuela por el desagüe, sino que es disparada a una gran velocidad en dos chorros estrechos, en direcciones opuestas, por encima y por debajo del disco de rotación».

De hecho, este tipo de fenómeno se puede encontrar en el núcleo de agujeros negros supermasivos, situados en el centro de galaxias, pero a una escala mucho mayor. Es lo que se conoce como cuásar , y de ahí que SS 433 haya sido clasificado como micro-cuásar.

Segun han destacado, lo más interesante que han observado es que el ritmo de este micro-cuásar es emulado por la nube de gas con extrema precisión, a pesar de que ambos objetos están a una distancia de 100 años luz y de que no se conoce el posible mecanismo que lo explique.

«Encontrar esta conexión tan clara (...) incluso cuando no está en la dirección de los chorros —las corrientes expulsadas por el pequeño cuásar— es inesperada y sorprendente», ha dicho Li. «No sabemos cómo el agujero puede alimentar los latidos de la nube de gas».

Dentro de este micro-cuásar, el agujero negro emite dos chorros, en dos extremos opuestos y en perpendicular a un disco de acreción, un anillo de materia que le rodea y que es como un sumidero por el que el agujero negro «se traga» la materia de la estrella.

Lo más curioso, es que el plano de este disco de acreción no coincide con el plano en el que la estrella y el agujero negro están orbitando. El resultado es, una compleja danza en la que los chorros cabecean, como si se tratase de un aspersor: « Los dos chorros se extienden en espiral por el espacio de alrededor, en vez de formar una línea recta», ha dicho Diego F. Torres.

El cabeceo de estos chorros completan una vuelta cada 162 días y, de la misma forma, la nube de gas emite una señal de rayos gamma, precisamente con una periodicidad de 162 días.

Según los investigadores, la causa de esta sincronía no puede estar en la iluminación directa, por parte de los chorros. En vez de eso, apuestan por la influencia de protones rápidos, núcleos de hidrógeno, que serían producidos en los extremos de los chorros , cerca del agujero negro, o bien en el borde del disco de acreción.

Sea como sea, creen que estas corrientes podrían inyectar dichos protones en las nubes, donde golpearían con las partículas para producir rayos gamma, generando los latidos detectados.

Estos descubrimientos han sido posible gracias a datos recogidos durante más de una década por el telescopio espacial Fermi, de la NASA, y del Observatorio de Arecibo, en Puerto Rico.

A continuación, los investigadores seguirán observando estos objetos y trazarán simulaciones informáticas para tratar de entender el fenómeno de los latidos de rayos gamma. Según Jian Li, ese microcuásar llamado SS 433 «proporcionará un banco de pruebas para poner a prueba nuestras ideas sobre la producción de rayos cósmicos y su propagación cerca de los microcuásares». En definitiva, este abstracto y lejano conocimiento permitirá entender un poco mejor el maravilloso laboratorio que es el universo.