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CIENCIA

Un agujero negro supermasivo infla una burbuja de tamaño galáctico

El radiotelescopio Lofar se estrena con una imagen que integra la relación entre una galaxia, el agujero que hay en su centro y el entorno

Radioimagen de la burbuja generada por el agujero negro del centro de la galaxia M87.
Radioimagen de la burbuja generada por el agujero negro del centro de la galaxia M87.

En el centro de la enorme galaxia elíptica Messier 87 (M87), 2.000 veces más masiva que nuestra Vía Láctea, reside un gigantesco agujero negro con 6.000 millones de veces la masa de nuestro Sol. Y ese agujero negro infla a su alrededor una burbuja gigante de plasma más extensa que la propia galaxia. De ella han obtenido una buena imagen unos astrofísicos con un radiotelescopio que acaban de estrenar, el Lofar, del consorcio internacional Astron. “El resultado es de gran importancia”, dice Francesco de Gasperin, líder de la investigación. “Muestra el enorme potencial del Lofar y proporciona una prueba sólida de las relaciones íntimas entre el agujero negro, la galaxia que lo aloja y el entorno, como si fueran especies simbióticas; la galaxia y su agujero negro central llevan vidas directamente conectadas, con la primera proporcionando materia para alimentar al segundo y este devolviendo energía a la galaxia”, explica.

Algunos agujeros negros, en el proceso de acreción de materia, se tragan parte de ésta, pero otra parte resulta eyectada en un chorro de partículas que alcanzan casi la velocidad de la luz, comentan los investigadores de Astron. Cuando ese flujo se ralentiza, se crea un tenue globo que puede englobar a toda la galaxia. El agujero de M87 se come cada pocos minutos tanta materia como tiene la Tierra, pero convierte una parte de ella en radiación y otra parte en potentes chorros de partículas ultraveloces. La burbuja que se forma es invisible para los telescopios ópticos, pero se ve bien en las bajas frecuencias de radio, que son precisamente en las que lo han observado De Gasperin (Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemania) y sus colegas. Ellos presentan los resultados de su investigación en la revista Astronomy and Astrophysics.

La burbuja “es sorprendentemente joven, solo unos 40 millones de años, que es un mero instante en las escalas de tiempo cósmicas”, dicen los científicos en un comunicado de Astron. Las observaciones en baja frecuencia, explican, no revelan ninguna emisión remanente fuera de las fronteras de la burbuja bien delimitada, lo que significa que no es un resto de actividad de hace mucho tiempo, sino que se rellena constantemente con partículas emitidas desde el agujero negro del centro de la galaxia.

“Resulta especialmente fascinante el hecho de que los resultados de este trabajo den pistas sobre la violenta conversión de materia en energía que ocurre muy cerca del agujero negro; en este caso, el agujero es particularmente eficaz acelerando el chorro [de partículas] pero lo es mucho menos a la hora de producir una emisión visible”, señala Andrea Merloni (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre).

Estos astrónomos han hecho observaciones en radio, en el rango de frecuencias de 20 a 160 megahercios, que son las que utilizan normalmente los pilotos aéreos en las comunicaciones, y explican en Astronomy and Astrophysics que han trabajado en radiofrecuencias bajas “nunca exploradas antes con esta alta resolución espacial y rango dinámico”. La investigación, en realidad, se ha realizado durante la fase de pruebas del nuevo radiotelescopio, pero han utilizado también observaciones de otro conjunto de antenas, el radiotelescopio VLA, en Nuevo México (EE UU) y del de Effelsberg, de 100 metros de diámetro (en Alemania).

El Lofar, diseñado y desarrollado por Astron, utiliza miles de antenas diseminadas por toda Europa de manera que las señales que captan se combinan sincronizadas en un superordenador (en Holanda) para generar una imagen única. Es capaz de captar señales de hasta 30 metros, con las que trabajan normalmente las emisiones de radio, los radares y las comunicaciones por satélite, pero también son emitidas por objetos exóticos del espacio profundo como agujeros negros, estrellas de neutrones en rotación y supernovas. En el consorcio científico participan Holanda, Alemania, Francia, Reino unido y Suecia.