Las observaciones del radiotelescopio europeo LOFAR han permitido a los científicos descubrir Porfirión: una megaestructura de chorros que emana de un agujero negro, y que llega a medir 23 millones de años luz, el equivalente a alinear 140 galaxias como la Vía Láctea.
Descrito este miércoles en la revista Astronomy and Astrophysics, el sistema de chorros de mayor tamaño hallado hasta la fecha, data de una época en la que el universo tenía 6.300 millones de años, menos de la mitad de su edad actual de 13.800 millones de años.
Estos gigantescos flujos, con una potencia total equivalente a miles de millones de soles, salen por encima y por debajo de un agujero negro supermasivo y expulsan plasma caliente más allá de la galaxia remota de donde salen.
La nueva megaestructura ha sido bautizada en honor al gigante de la mitología griega Porfirión: “a su lado la Vía Láctea parece un puntito”, ha señalado uno de los autores del hallazgo Martijn Oei, investigador del Instituto Tecnológico de California (Caltech). Porfirión contiene más de 8.000 pares de chorros.
Hasta ahora, el mayor sistema de chorros descubierto era Alcioneo, en referencia a otro gigante griego, que posee una extensión cien veces superior a la Vía Láctea y fue identificado en 2022 por el mismo equipo de investigadores que ha localizado Porfirión. Para calibrar las dimensiones descomunales de estos dos sistemas basta con tener en cuenta que los chorros de Centaurus A, los más cercanos a la Tierra, medirían de forma alineada unas diez veces la extensión de la Vía Láctea.
Para localizar la galaxia en la que se originó Porfirión, los investigadores recurrieron a las observaciones del Radiotelescopio Gigante de Ondas Metálicas de India; el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura del Observatorio Nacional de Kitt Peak de Arizona, y el Observatorio Keck de Hawai.
Los análisis, apoyados en la inteligencia artificial, situaron el origen de los chorros en una galaxia con una masa diez veces superior a la Vía Láctea, localizada a 7.500 millones de años luz de la Tierra. Porfirión habría surgido, según los investigadores, de lo que se denomina un agujero negro activo en modo radiativo, en el que tras tirar las fuerzas gravitatorias del material que hay a su alrededor el agujero se calienta y emite energía en forma de radiación o de chorros.
Los investigadores creen que los hallazgos de estos dos grandes sistemas de chorros indicaría que quedan muchos más chorros colosales por encontrar: “Puede que estemos viendo la punta del iceberg, nuestro estudio sólo cubría el 15% del cielo”, subraya Oei en un comunicado de la universidad.
Los investigadores de Caltech comenzaron a usar las observaciones del telescopio LOFAR en 2018, pero no para estudiar los chorros que emanan de los agujeros negros, sino la red cósmica de filamentos tenues que atraviesa el espacio entre las galaxias. A medida que estudiaban las imágenes en busca de esos filamentos, se toparon con varios sistemas de chorros sorprendentemente largos: “Cuando descubrimos los chorros gigantes nos quedamos estupefactos, no teníamos ni idea de que pudiera haber tantos”, explica Oei.
El hallazgo de Porfirión apuntaría a que estos sistemas de chorros gigantes habrían influido en la formación de galaxias en el universo temprano más de lo que se creía, ya que estas megaestructuras esparcen enormes cantidades de energía que afectan al crecimiento de sus galaxias anfitrionas y de otras galaxias cercanas.
El siguiente reto de los investigadores es comprender mejor cómo influyen estos sistemas de chorros en su entorno, con su capacidad de esparcir rayos cósmicos, calor, átomos pesados y campos magnéticos por todo el espacio entre galaxias. Oei está especialmente interesado en averiguar hasta qué punto los chorros gigantes propagan magnetismo: "el magnetismo de nuestro planeta permite que la vida prospere, así que queremos entender cómo surgió".
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A los científicos les intriga también cómo pueden extenderse tanto estos sistemas de chorros más allá de sus galaxias anfitrionas sin llegar a desestabilizarse.
