El concepto de este artista muestra un blazar - el núcleo de una galaxia activa alimentada por un agujero negro supermasivo. El telescopio VERITAS ha detectado rayos gamma de un blazar conocido como PKS 1,441 + 25. Los investigadores encontraron que la fuente de los rayos gamma fue dentro del chorro relativista pero sorprendentemente lejos de agujero negro de la galaxia. La región que emisora está al menos un año luz de distancia, y lo más probable es que sea de 5 años luz de distancia. Crédito: M. Weiss / CfA
En abril de 2015, después de viajar por la mitad del universo conocido, un torrente de rayos gamma de gran alcance de una galaxia lejana alcanzó la atmósfera de la Tierra. Ese torrente genera una cascada de luz - una lluvia que cayó sobre los espejos del Sistema de de Imagen del Telescopio (VERITAS) en Arizona. Los datos resultantes han dado a los astrónomos una mirada única y precisa en esa lejana galaxia y el funcionamiento del agujero negro en su centro.
Los rayos gamma son fotones de luz con energías muy altas. Estos rayos gamma provenían de una galaxia conocida como PKS 1,441 + 25, que es un tipo raro de galaxia conocida como blazar. En su centro alberga un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de gas caliente y polvo.
Como el material del disco se arremolina hacia el agujero negro, algo de él consigue canalizarse en chorros iguales que la explosión hacia el exterior como el agua de una manguera de bomberos sólo que mucho más rápido - cerca de la velocidad de la luz.
Uno de estos chorros se dirige casi en nuestra dirección, lo que nos da una vista directa del núcleo de la galaxia.
"Estamos mirando por el cañón de este chorro relativista", explica Wystan Benbow del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). "Es por eso que somos capaces de ver los rayos gamma."
Una de las incógnitas de la física de blazar es la ubicación exacta de la emisión de rayos gamma. Utilizando datos de VERITAS, así como el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma, los investigadores encontraron que la fuente de los rayos gamma fue dentro del chorro relativista pero sorprendentemente lejos del agujero negro de la galaxia. La región que emite es de al menos un año luz de distancia, y lo más probable es de 5 años luz de distancia.
Por otra parte, la región de emisión de rayos gamma era más grande de lo que normalmente se ve en una galaxia activa, que mide alrededor de un tercio de un año luz de diámetro.
"Existen montones de chorros de rayos gamma. Es posible que dos de esos chorros puedan haber chocado y eso es lo que generó la explosión de energía", dice el co-autor Matteo Cerruti del CfA.
La medición de rayos gamma de alta energía no fue una sorpresa. Porque tienden a ser absorbidos o bien en la fuente o en su largo viaje a la Tierra. Cuando explosionó en la galaxia, debe haber generado un enorme torrente de rayos gamma.
El hallazgo también ofrece información sobre un fenómeno conocido como luz de fondo extragaláctica o EBL, una neblina tenue de luz que impregna el universo. La EBL viene de todas las estrellas y las galaxias que hayan existido alguna vez, y en cierto sentido se puede rastrear la historia del universo.
La EBL también actúa como una niebla de rayos gamma de alta energía, absorbiéndolos a medida que viajan a través del espacio. Esta nueva medida establece un límite indirecto sobre la forma abundante que puedes ser la EBL, y que habría absorbido la llamarada de rayos gamma. Los resultados complementan las mediciones anteriores en base a observaciones directas.
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