Desde la segura distancia de 50 millones de años luz, Chandra nos revela el dramático comportamiento de un agujero negro supermasivo.

Unas imágenes de larga exposición de la gigantesca galaxia elíptica M87 capturadas por el Observatorio Chandra de Rayos-X de la NASA, junto a observaciones de radio, han proporcionado una evidencia espectacular de explosiones repetitivas provenientes de las proximidades del supermasivo agujero negro de la galaxia. Anillos magnetizados, burbujas, plumas y chorros que varían en tamaño desde unos pocos miles a unos cientos de miles de años luz apuntan a una continua y violenta actividad que se ha prolongado por cientos de millones de años.

“El caliente gas emisor de rayos-X que se extiende por cientos de miles de años luz alrededor de M87 revela un registro de episodios de actividad de agujero negro”, dice Paul Nulsen del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA = Center for Astrophysics) en Cambridge, Massachussets, y uno de los autores del artículo del Astrophysical Journal que describe los últimos resultados de Chandra. “Con estas detalladas observaciones, estamos comenzando a comprender como el supermasivo agujero central transfiere enormes cantidades de energía hacia vastas regiones del espacio”.

M87, localizada en el medio del racimo de galaxias de Virgo, está rodeada por una enorme atmósfera de gas a muchos millones de grados centígrados. La imagen de larga exposición de Chandra ha permitido a los astrónomos ver con más detalle algunas estructuras descubiertas en previas observaciones realizadas con Chandra y con otros telescopios de rayos-X, para descubrir nuevas características, y para realizar comparaciones específicas con imágenes de radio, que trazan la presencia de electrones de alta energía en un campo magnético.

La imagen emergente es una en la cual la caída de material hacia el agujero negro supermasivo central produce un chorro magnetizado de partículas de alta energía que salen disparadas casi a la velocidad de la luz desde las proximidades del agujero negro. A medida que el chorro penetra el gas que lo rodea, se crea una burbuja magnetizada de partículas de alta energía, y una tremenda onda sónica corre delante de la burbuja que se expande.

En la imagen de M87 tomada por Chandra, los rayos-X del chorro dominan la región central de la galaxia. Se cree que el chorro está apuntado en un pequeño ángulo hacia la línea de visión, fuera del plano de la imagen. Los arcos brillantes que rodean las cavidades oscuras de tenue emisión de rayos-X parecen ser gas que ha sido barrido por las burbujas que fueron creadas hace unos pocos millones de años (tiempo de M87, ya que la galaxia se encuentra a 50 millones de años luz de la Tierra). Estas burbujas, que se elevan como el aire caliente de una hoguera o de una explosión en la atmósfera, se nos muestran como regiones brillantes en las radioimágenes. Una interpretación alternativa, presentada en el número del 1o. de junio de 2004 de Astrophysical Journal Letters por Hua Feng y otros colegas de la Universidad de Tsinghau en China, es que los anillos son ondas de choque que rodean al chorro y que son vistas en proyección.

Una imagen procesada para destacar rasgos tenues revela dos anillos circulares con radios de 45.000 y 55.000 años luz respectivamente. Estos rasgos son probablemente ondas sónicas producidas por explosiones anteriores de hace alrededor de 10 millones y 14 millones de años, respectivamente. Un arco muy tenue a una distancia aún mayor, probablemente tenga una edad de 100 millones de años.

Unas espectaculares plumas curvadas de rayos-X que se extienden desde la parte superior izquierda hasta la inferior derecha, ilustran de forma dramática cómo el agujero negro central puede afectar a la galaxia y a su ambiente a lo largo de enormes distancias. El brazo de la zona superior izquierda se extiende por más de 75.000 años luz, y el de la inferior derecha tiene más de 100.000 años luz, medidos desde el centro de la galaxia. Se cree que estos rasgos son trasladados fuera del centro de la galaxia por las burbujas que se crearon en explosiones ocurridas hace decenas de millones de años.

Una creciente cantidad de evidencia proveniente de otros racimos de galaxias sugiere que las explosiones periódicas de los agujeros negros supermasivos en las galaxias gigantes localizadas centralmente, son comunes. Estas explosiones, que producen chorros magnetizados y burbujas de partículas de alta energía, junto con gigantescas ondas sónicas, podrían ser causados por el auto-regulado ingreso de gas dentro del agujero negro; el gas alrededor del agujero negro se enfría y fluye hacia el interior para alimentar al agujero negro, produciendo una explosión de corta el flujo durante unos pocos millones de años, y luego el ciclo comienza nuevamente. O incluso, la causa podría ser un evento mucho más dramático, como la canibalización de una galaxia más pequeña, con la subsecuente fusión de dos agujeros negros en el centro.

Los resultados del equipo de Nelson, que incluye a William Forman y a otros colegas de CfA, están basados en aproximadamente 40 horas de observaciones realizadas por Chandra con su Espectrómetro Avanzado de Fotografía CCD. Andrew Young de la Universidad de Maryland en College Park, junto a otros colegas, ha publicado un artículo identificando muchos de los rasgos de rayos-X en M87, en el número del 10 de noviembre de 2002 de Astrophysical Journal, basado en una observación más corta realizada por Chandra.

El Centro Marshall de Vuelo Espacial de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para la Oficina de Ciencia Espacial de la NASA, en Washington. Northrop Grumman de Redondo Beach, California (antes TRW, Inc.), fue el contratista principal de desarrollo para el observatorio. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones de vuelo y de ciencia desde el Centro Chandra de Rayos-X en Cambridge, Massachussets.

NOTA DEL TRADUCTOR

Racimo de Virgo: El Racimo de Virgo agrupa unas 2.000 galaxias, y domina nuestro vecindario intergaláctico, al representar el centro físico de nuestro Súper Racimo Local (también llamado Súper Racimo de Virgo o de Coma-Virgo), e influenciar gravitatoriamente a todas las otras galaxias y grupos de galaxias, en razón de su enorme masa.
Ha desacelerado la velocidad de escape de todas ellas, y ha creado un efectivo flujo de materia hacia sí mismo.
Se encuentra a unos 50 millones de años luz de nosotros, y tiene un diámetro de unos 15 millones de años luz. Eso es poco más del doble de lo que mide nuestro Grupo Local, pero contiene 50 veces más galaxias que él.
El Grupo Local (la Vía Láctea, Andrómeda, M33 y otras galaxias pequeñas) es un miembro lejano del Súper Racimo. 

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