Hace muchos años, cuando visté el Very Large Array en New Mexico, me emocionó ver en las infografías del centro de visitantes las imágenes del microquasar que había descubierto Félix Mirabel, que yo había leído en Scientific American cuando era un adolescente. Mirabel es un astrónomo uruguayo, graduado de la UBA y de la UNLP, y una de las glorias de la astronomía rioplatense. Además, es un señor súper simpático, que solía frecuentar la milonga de la glorieta de Barrancas de Belgrano. Ahora tiene más de 80, ¡no sé si sigue yendo! Los microquasars son como los quasars, que son agujeros negros gigantes, muy activos, en el centro de las galaxias, que se hacen ver por la radiación que emiten desde su entorno supercaliente. Pero son micro: son agujeros negros de masa estelar, con una estrella compañera que aporta materia para producir un entorno supercaliente similar al de los grandes y lejanos quasars. Tienen los mismos ingredientes: un disco de material caliente en órbita, un toroide (una "dona", o donut) de materia menos caliente que los envuelve y reprocesa la radiación, y sobre todo, dos chorros (jets) de radiación y materia a velocidades relativistas, organizados y acelerados por fuertes campos magnéticos, que empujan sobre el medio interestelar a uno y otro lado y son su característica distintiva. Una clase especial de quasars son los blazars: cuando uno de los jets apunta directamente hacia nosotros, la perspectiva con la que vemos todo el sistema es peculiar. Por un efecto de la Relatividad, el que apunta hacia nosotros resulta amplificado enormemente con respecto al de atrás.
Si existen quasars, blazars y micro quasars, ¿podrá haber microblazars? Por supuesto, y hace poco leí acerca del primer microblazar descubierto en la galaxia, una fuente de radio catalogada como IRAS 18293-0941, en la constelación de Scutum. Y al revisar la lista de autores noté que había varios astrónomos argentinos de La Plata, entre ellos Federico García, del Instituto Argentino de Radioastronomía, hijo de mi amigo Jaime García (el astrónomo de San Rafael que organiza las fantásticas Star Parties del Sur Mendocino). Así que le escribí para que me contara.
Según me contó Federico, el trabajo es el resultado de una acumulación de evidencias, algo que yo sospeché al leer el artículo, porque se trata de un estudio en múltiples regiones del espectro electromagnético, con una diversidad de instrumentos y grupos internacionales. El objeto fue catalogado inicialmente como una posible binaria de rayos X muy oscurecida por polvo, y no se lo siguió estudiando en detalle. Pero años más tarde, al inspeccionar mapas de radio de archivo en ondas centimétricas (nada más lejos de los rayos X), dos astrónomos de Jaén, Josep Martí y Pedro Luque Escamilla, notaron que había algo parecido a un jet muy asimétrico (un solo jet, bah). Como era algo persistente a lo largo de años, empezaron una campaña intensiva en todas las bandas del espectro hasta confirmar su naturaleza como "microblazar" galáctico.
El agujero negro se encuentra en órbita de una estrella normal pero muy masiva, de tipo O o B (20 o 30 masas solares). El período orbital se puede medir directamente en las variaciones de brillo, y es de apenas 11 días. Esto permite estimar la separación entre la estrella y el agujero negro en apenas 1/3 de unidad astronómica, menos que la órbita de Mercurio. La estrella, además, es mucho más grande que el Sol, de manera que esa distancia es apenas 2 o 3 veces su radio. Esto explica la enorme transferencia de masa de la estrella hacia el agujero negro, que produce el disco de acreción y el toroide alrededor.
Me resultó particularmente interesante el rompecabezas de longitudes de onda que contribuyen a la imagen completa. Según me contó Federico, los datos de radio permiten observar el jet relativista a distintas escalas, desde milisegundos hasta minutos de arco. Con ellos se mide la amplificación relativista de la luminosidad del jet, el efecto Doppler y por lo tanto su velocidad. En el espectro óptico, usando el catálogo de Gaia se confirma la posición y que se trata de un objeto de la Vía Láctea. La espectroscopía hecha en el Observatorio de Calar Alto, en la Sierra Nevada española, se usó para identificar el viento de la estrella gigante. El seguimiento fotométrico sirvió para determinar el período y la inclinación de la órbita del sistema. En radiación infrarroja se revela la envoltura densa de polvo circunestelar que reprocesa la radiación del disco de acreción, los jets, los vientos y la estrella. Los rayos X (telescopios espaciales XMM-Newton y Chandra) están dominados por la emisión generada en el choque entre el viento del disco de acreción y el viento estelar. En estos aspectos estuvo la principal contribución personal de Federico. Finalmente, los rayos gamma muestran la emisión de muy alta y ultra-alta energía, que resultan de las interacciones de partículas muy energéticas del jet (seguramente protones) y el material denso de la nube molecular vecina.
A propósito de esto último, los autores creen que el microblazar, al igual que los agujeros negros masivos de las galaxias activas, actúa como un acelerador de partículas, acelerando protones hasta energías del orden de los petaelectronvolts (1 PeV = 1015 eV = 16 µJ). Al colisionar con la nube molecular cercana, estos protones producen otras partículas, inestables (piones) que decaen emitiendo rayos gamma de ultra-alta energía, que han sido detectados por el observatorio de rayos cósmicos y gamma chino, LHAASO. El Observatorio Auger de rayos cósmicos de ultra-alta energía que tenemos en Mendoza (del que hemos hablado) mide energías de exaelectronvolts (1018-1020 eV), miles de veces más energéticos que 1 PeV. Para explicar el origen de estos seguramente habrá que seguir recurriendo a un origen extragaláctico. Pero voy a comentarlo con los expertos en Bariloche, por las dudas.
El trabajo es: Martí et al., A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles, A&A 714:A171 (2026). De allí son las figuras, excepto la primera que es una versión artística de un quasar, ay, no me acuerdo de quién es. Para mí que es del ESO.
El nombre blazar viene del primero de su tipo, el objeto BL Lacertae, originalmente catalogado como estrella variable. Al reconocerse que son un tipo especial de quasars, se acuñó el nombre actual.
No hay comentarios:
Publicar un comentario