Descubren la mayor pareja de chorros de agujeros negros jamás vista, miden 140 Vías Lácteas

Astrónomos descubrieron la mayor pareja de chorros de agujeros negros jamás vista, con una longitud total de 23 millones de años luz. Una estructura de dimensiones impresionantes que equivale a alinear 140 galaxias de la Vía Láctea una tras otra.

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La megaestructura de chorros, bautizada por los expertos como Porphyrion en honor a un gigante de la mitología griega, data de una época en la que nuestro universo tenía 6.300 millones de años, es decir, menos de la mitad de su edad actual de 13.800 millones de años. Se trata de unos feroces chorros -con una potencia total equivalente a billones de soles- que salen por encima y por debajo de un agujero negro supermasivo situado en el corazón de una galaxia remota.

"Este par no es sólo del tamaño de un sistema solar o de una Vía Láctea; estamos hablando de 140 diámetros de Vía Láctea en total", afirma Martijn Oei, becario postdoctoral de Caltech y autor principal de un nuevo artículo en Nature en el que se dieron a conocer los hallazgos. "La Vía Láctea sería un puntito en estas dos gigantescas erupciones", apunta.

Antes del descubrimiento de Porphyrion, el mayor sistema de chorros confirmado era Alcyoneus, también llamado así por un gigante de la mitología griega. Alcyoneus, descubierto en 2022 por el mismo equipo, abarca el equivalente a unas 100 vías lácteas. En comparación, los conocidos chorros de Centaurus A, el sistema de chorros más cercano a la Tierra, abarca tan solo 10 Vías Lácteas.

El último hallazgo sugiere que estos sistemas de chorros gigantes pueden haber influido en la formación de galaxias en el universo joven más de lo que se creía. De acuerdo con los astrónomos, Porphyrion existió durante una época temprana en la que los filamentos difusos que conectan y alimentan las galaxias, conocidos como la red cósmica, estaban más juntos que ahora. "Esto significa que chorros enormes como Porphyrion se extendían por una porción mayor de la red cósmica en comparación con los chorros del universo local", indican en el comunicado.

"Los astrónomos creen que las galaxias y sus agujeros negros centrales coevolucionan, y un aspecto clave de esto es que los chorros pueden esparcir enormes cantidades de energía que afectan al crecimiento de sus galaxias anfitrionas y de otras galaxias cercanas", dice el coautor George Djorgovski, profesor de astronomía y ciencia de datos en Caltech. "Este descubrimiento demuestra que sus efectos pueden extenderse mucho más lejos de lo que pensábamos", asegura.

El sistema de chorros Porphyrion es el mayor descubierto hasta la fecha durante un estudio del cielo que reveló más de 10.000 de estas megaestructuras. Un descrubrimiento que se consiguió gracias al radiotelescopio europeo LOFAR (LOw Frequency ARray).

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Aunque antes de las observaciones de LOFAR se conocían cientos de grandes sistemas de chorros, se creía que eran poco frecuentes y, por término medio, de menor tamaño que los miles de sistemas descubiertos por el radiotelescopio.

Adicionalmente, para encontrar la galaxia en la que se originó Porphyrion, el equipo utilizó el Radiotelescopio Gigante de Ondas Metálicas (GMRT), situado en la India, junto con datos auxiliares de un proyecto denominado Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), que opera desde el Observatorio Nacional de Kitt Peak, en Arizona. Las observaciones situaron el origen de los chorros en una galaxia de unas 10 veces más masa que la Vía Láctea.

A continuación, el equipo utilizó el Observatorio W. M. Keck de Hawai para demostrar que Porphyrion se encuentra a 7.500 millones de años luz de la Tierra. "Hasta ahora, estos sistemas de chorros gigantes parecían ser un fenómeno del universo reciente", afirma Oei. "Si chorros distantes como éstos pueden alcanzar la escala de la red cósmica, entonces todos los lugares del universo pueden haber estado afectados por la actividad de los agujeros negros en algún momento del tiempo cósmico", añade.

Las observaciones del Keck también revelaron que Porphyrion surgió de lo que se denomina un agujero negro activo en modo radiativo, a diferencia de uno que se encuentra en estado de chorro. Los investigadores indican que, cuando los agujeros negros supermasivos se activan, es decir, cuando sus inmensas fuerzas gravitatorias tiran del material circundante y lo calientan, se cree que emiten energía en forma de radiación o de chorros. "Los agujeros negros en modo radiativo eran más comunes en el universo joven o lejano, mientras que los agujeros negros en modo jet son más comunes en el universo actual", dice el comunicado.

El hecho de que Porphyrion procediera de un agujero negro de modo radiativo fue una sorpresa porque los astrónomos no sabían que este modo pudiera producir chorros tan enormes y potentes. Es más, dado que Porphyrion se encuentra en el universo lejano, donde abundan los agujeros negros de modo radiativo, el hallazgo implica que pueden quedar muchos más chorros colosales por encontrar.

"Puede que estemos viendo la punta del iceberg. Nuestro estudio LOFAR sólo cubría el 15 por ciento del cielo. Y es probable que la mayoría de estos chorros gigantes sean difíciles de detectar, por lo que creemos que hay muchos más de estos behemoths ahí fuera", afirma Oei.

REDACCIÓN CIENCIA*

Con información del Instituto Tecnológico de California