Unos astrónomos del Instituto Max Planck descubren un chorro cósmico similar al "Ojo de Sauron" en el espacio profundo

Los científicos espaciales han captado lo que parece ser el famoso "Ojo de Sauron" en el universo lejano. Con este reciente descubrimiento, creen haber resuelto un enigma cósmico que duraba ya una década.

Ojo de Sauron
Una nueva y asombrosa imagen de un chorro cósmico dirigido directamente hacia la Tierra ha ayudado a los astrónomos a desvelar el misterio que se esconde tras la emisión inusualmente brillante de rayos gamma y neutrinos de alta energía procedente de un peculiar objeto celeste. © Y.Y. Kovalev et al

Un equipo internacional de investigadores ha hecho un descubrimiento que ayudará a comprender cómo un blazar aparentemente lento, conocido como PKS 1424+240, puede ser una de las fuentes más brillantes de rayos gamma de alta energía y neutrinos cósmicos jamás observadas. Sus resultados se han publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics Letters.

Buscando comprender el contradictorio blazar PKS 1424+240

Situado a miles de millones de años luz de distancia, el blazar PKS 1424+240 ha desconcertado durante mucho tiempo a los astrónomos. Destacaba por ser el blazar emisor de neutrinos más brillante del cielo, según lo identificado por el Observatorio de Neutrinos IceCube, y también brillaba en rayos gamma de muy alta energía, observados por telescopios Cherenkov terrestres.

Ahora, gracias a 15 años de observaciones radioastronómicas ultraprecisas del Very Long Baseline Array (VLBA), los investigadores han logrado obtener una imagen detallada de este chorro con una resolución sin precedentes.

Sin embargo, curiosamente, su chorro de radio parecía moverse lentamente, contradiciendo las teorías de que solo los chorros más rápidos pueden alimentar emisiones de alta energía tan intensas.

"Cuando reconstruimos la imagen, quedó absolutamente impresionante", afirma Yuri Kovalev, autor principal del estudio e investigador principal del proyecto MuSES, financiado por el ERC, en el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR). "Nunca habíamos visto nada igual: un campo magnético toroidal casi perfecto con un chorro que apuntaba directamente hacia nosotros”.

Como el chorro está alineado casi exactamente en dirección a la Tierra, su emisión de alta energía se amplifica drásticamente por los efectos de la relatividad especial.

"Esta alineación provoca un aumento del brillo en un factor de 30 o más (...) Al mismo tiempo, el chorro parece moverse lentamente debido a los efectos de proyección, una ilusión óptica clásica".

Jack Livingston, uno de los coautores del MPIfR

Esta geometría frontal permitió a los científicos observar directamente el corazón del chorro del blazar, una oportunidad extremadamente rara. Las señales de radio polarizadas ayudaron al equipo a cartografiar la estructura del campo magnético del chorro, revelando su probable forma helicoidal o toroidal.

Dicha estructura desempeña un papel fundamental en el lanzamiento y la colimación del flujo de plasma, y puede ser esencial para acelerar las partículas hasta energías extremas.

Las galaxias alimentadas por agujeros negros, llamadas blazares, son las fuentes más comunes detectadas por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA. A medida que la materia cae hacia el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia, parte de ella es acelerada hacia afuera, casi a la velocidad de la luz, a lo largo de chorros apuntados en direcciones opuestas. Cuando uno de los chorros apunta hacia la Tierra, como se ilustra aquí, la galaxia aparece especialmente brillante y se clasifica como un blazar. Fuente: Wikimedia Commons | NASA/JPL-Caltech/GSFC

"La resolución de este enigma confirma que los núcleos galácticos activos con agujeros negros supermasivos no solo son potentes aceleradores de electrones, sino también de protones, el origen de los neutrinos de alta energía observados", concluye Kovalev.

Ayudará a estudia de forma más profunda los chorros cósmicos distantes

El descubrimiento es un triunfo para el programa MOJAVE, un esfuerzo de décadas para monitorear chorros relativistas en galaxias activas utilizando el VLBA. Los científicos utilizan la técnica de interferometría de base muy larga (VLBI), que conecta radiotelescopios de todo el mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra.

Esto proporciona la mayor resolución disponible en astronomía, lo que les permite estudiar los detalles de los lejanos chorros cósmicos.

Los investigadores han captado lo que parece ser el mítico "Ojo de Sauron" en el universo lejano, y es posible que acaben de resolver un enigma cósmico que llevaba una década sin resolverse.

"Estoy entusiasmado con el hecho de que MOJAVE siga produciendo resultados innovadores", afirma Anton Zensus, director del MPIfR y cofundador del programa. "Comenzamos este proyecto en 1994, mucho antes de que se detectara el primer neutrino cósmico. Y ahora estamos descubriendo los mecanismos que hay detrás de estos fenómenos increíbles”.

Este resultado refuerza la conexión entre los chorros relativistas, los neutrinos de alta energía y el papel de los campos magnéticos en la formación de los aceleradores cósmicos, lo que constituye un hito en la astronomía multimensajera.

Referencia de la noticia

Looking into the jet cone of the neutrino-associated very high-energy blazar PKS 1424+240. 12 de agosto de 2025. Kovalev, et al.