Al fondo del blazar

Hace poco conté sobre el extraordinario quasar (se dice cuéisar) PKS 0405-123, y mi exitosa fotografía, que para mí estableció un récord a 7 mil millones de años luz. Coincidentemente se publicó un artículo sobre otro quasar famoso, 3C 279. También es un blazar (se dice bléizar), que son quasars que apuntan con su chorro de materia y energía casi exactamente hacia nosotros. 3C 279 está un poco más cerca, a 5 mil millones de años luz, pero es mucho más tenue visualmente. Es famoso porque su señal fluctúa muy rápidamente, especialmente en radio, en una escala de minutos (es un OVV, ya que estamos digan ouviví). Y como está en la constelación de Virgo, como M87, el Event Horizon Telescope aprovechó para observarlo durante la campaña de observación que en 2017 produjo la primera imagen del agujero negro supermasivo en su centro, que ya hemos comentado.

3C 279, como M87 y como todos los quasars, es una galaxia activa: su agujero negro central está rodeado de un gran disco supercaliente de materia, que produce grandes cantidades de energía en todo el espectro electromagnético. De este disco surge un gigante chorro de materia moviéndose a casi la velocidad de la luz, que se puede ver con radiotelescopios, y que el EHT logró resolver de manera exquisita, probablemente hasta el disco que rodea al agujero negro.

En la imagen se ve que el chorro, que surge de la parte más brillante arriba a la izquierda, tiene una estructura de partes más y menos brillantes. En los sucesivos zooms que se muestran se ven detalles cada vez más pequeños, y en la imagen de la derecha, que es la de más resolución, se ve que la región brillante está elongada en una dirección distinta que la del resto del chorro. ¿Por qué? Los autores del trabajo especulan acerca de varias posibilidades. Por un lado, parece que lo que estamos viendo es en parte el disco de acreción, y en parte la base del chorro. Por otro lado, resulta que 3C 279 está apuntando su chorro muy exactamente hacia nosotros (la característica de un blazar), con un ángulo de apenas 2° (a 5000 millones de años luz, es una buena puntería). Así que lo vemos con una fuerte perspectiva, y lo que nos parece un brusco cambio de dirección puede ser en realidad un quiebre suave. No están seguros, o no se ponen de acuerdo porque son muchos:

La resolución de esta imagen es de unos extraordinarios 20 microsegundos de arco, comparable a la de Gaia, y es como ver una pelota de tenis en la Luna. A la distancia de 3C 279 esta resolución equivale a un poco menos de medio año luz, que son unas 800 veces el tamaño del agujero negro, cuya masa es de casi 1000 millones de masas solares.

Tan sorprendente como la foto es el hecho de que, a lo largo de la semana que duró la observación, esta enorme estructura se movió. Es interesante verlo en esta brevísima película, donde se aprecian bien las distintas estructuras, y al final se muestra el movimiento del jet:

La observación permite calcular que esa parte del chorro se mueve al 99,5% de la velocidad de la luz (¡casi el mismo porcentaje de coronavirus que mata el Lysoform!). Si uno lo lee en el paper dice que se mueve a 15 o 20 veces la velocidad de la luz, lo cual puede dejar perplejo a más de un relativista aficionado. Pero se trata de velocidades aparentes, de nuevo debidas a la perspectiva, que pueden resultar mayores que la de la luz. Tal vez algún día lo cuente con más detalle.

Las observaciones del Event Horizon Telescope recién están empezando. Ya nos han dado la imagen del agujero negro central de M87 y la del jet del blazar 3C 279, y cualquier día de estos nos mostrarán la de Sgr A*. Imagino un futuro fascinante para este telescopio del tamaño del planeta.

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El paper es Kim et al., Event Horizon Telescope imaging of the archetypal blazar 3C 279 at an extreme 20 microarcsecond resolution, Astronomy and Astrophysics (2020). https://doi.org/10.1051/0004-6361/202037493. La nota de prensa está aquí.

La representación artística del quasar es de ESO/M. Kornmesser (http://www.eso.org/public/images/eso1122a/) CC-BY.