Se ha detectado un chorro radiactivo masivo del universo temprano

Cuando el universo tenía mil millones de años, una galaxia arrojó un chorro descomunal y rápido de radiación y plasma en el cosmos. Casi 13 mil millones de años después, ese chorro es visible para los humanos en forma de blazar. El jet fue fotografiado recientemente y analizado por un equipo de astrónomos italianos. Sus hallazgos, que dan una idea de la longitud y la velocidad del avión, se publicaron recientemente en la revista. Astronomía y Astrofísica.

Visto a través del Matriz de línea de base muy larga—Una formación de 10 antenas de radiotelescopios que se extienden desde St. Croix en el Océano Atlántico hasta el Mauna Kea de Hawai en el Pacífico— el blazar parece una mancha galáctica de salsa de tomate en la lente cósmica. Sin embargo, lo que en realidad se captura en la imagen de color falso es un chorro de plasma de color naranja brillante, que nos apunta aproximadamente y se extiende unos 1.600 años luz de largo, una distancia que desafía cualquier analogía terrestre.

Según Cristiana Spingola, astrónoma de la Universidad de Bolonia y autora principal del artículo reciente, los científicos no ven tantos blazares como se esperaría en el universo temprano.

“Entre los diferentes escenarios, este desajuste podría deberse a que los blazares distantes tienen diferentes propiedades como la población local de blazares, como que el avión se mueve más lento de lo que sucede localmente”, escribió Spingola en un correo electrónico. “Esto es lo que sugieren nuestros hallazgos. De confirmarse, habríamos descubierto que los blazares locales y distantes son bestias diferentes “.

Estos chorros son emitidos desde los centros de las galaxias por agujeros negros supermasivos. Los agujeros negros acumulan discos de materia a su alrededor, a veces expulsando chorros de material hacia el exterior a una velocidad extraordinaria. Estos centros galácticos, llamados núcleos galácticos activos, se conocen como quásares; cuando los rayos que expulsan están orientados hacia nosotros, se llaman blazares.

Hace un par de años, blazars fueron encontrados para ser las fuentes de rayos cósmicos de energía ultra alta, transformándolos de un objeto de intriga en una fuente convincente de información sobre el universo primitivo. Detectado por primera vez en marzo de 2020, el blazar descrito recientemente, llamado PSO J030947.49 + 271757.31 (afortunadamente abreviado a PSO J0309 + 27), se encuentra en la constelación de Aries, a unos 12.800 millones de años luz de distancia de la Tierra. El blazar es el más brillante en ondas de radio y el segundo más brillante en rayos X entre los de cuando el Universo tenía menos de mil millones de años. También es la galaxia más lejana de nosotros jamás vista expulsando un chorro de este tipo, lo que también la convierte en el blazar más antiguo observado hasta ahora.

“Estas propiedades lo convierten en un objeto ideal para estudiar [active galactic nuclei] a distancias cosmológicas ”, escribió Spingola. “Sabemos muy poco del Universo joven, por lo que cualquier información nueva es crucial para comprender mejor esa era”.

El equipo descubrió que el jet blazar se movía a tres cuartos de la velocidad de la luz; un ritmo extraordinario, aunque no el más rápido, ya que otros blazares se han registrado a más del 90% de la velocidad de la luz.

La racha bonita que ves es en realidad una imagen hecha integrando tres observaciones diferentes del chorro, tomadas en diferentes frecuencias de radio, para obtener estructuras del chorro invisibles en los otros. En total, la imagen muestra un chorro de blazar que se extiende hacia arriba en el negro vacío, con su sección más brillante hacia la parte inferior, donde se encuentra el núcleo del blazar.