La Universidad de Jaén lidera el hallazgo del primer 'microblazar' de la Vía Láctea

El sistema, buscado durante tres décadas y situado a unos 12.000 años luz de la Tierra, está formado por una estrella y un agujero negro que expulsa materia a velocidades cercanas a la de la luz

Una búsqueda que se ha prolongado durante tres décadas ha permitido localizar el primer ‘microblazar’ de la Vía Láctea. El hallazgo ha sido realizado por un equipo internacional de astrónomos liderado por investigadores de la Universidad de Jaén (UJA), con participación de especialistas de España, Países Bajos y Argentina.

El objeto, denominado 'IRAS 18293−0941', permanecía oculto tras una nube de polvo interestelar a unos 12.000 años luz de la Tierra. Se trata de un sistema binario formado por una estrella caliente y masiva y un agujero negro que completa una órbita a su alrededor cada 11,38 días.

Parte del material procedente de la estrella cae hacia el agujero negro, que absorbe una fracción y expulsa el resto mediante dos chorros opuestos que alcanzan aproximadamente tres cuartas partes de la velocidad de la luz. La particularidad que convierte a este sistema en un ‘microblazar’ es la orientación de esos chorros: uno de ellos apunta prácticamente hacia la Tierra.

UNA PREDICCIÓN DE HACE 30 AÑOS

Los ‘blazares’ son conocidos desde hace tiempo por los astrónomos. Se encuentran en el centro de galaxias lejanas y están asociados a agujeros negros supermasivos cuyos chorros de materia apuntan hacia nuestro planeta, circunstancia que hace que resulten especialmente brillantes.

Desde la década de 1990, los modelos teóricos apuntaban a que ese mismo fenómeno debía producirse a menor escala dentro de nuestra propia galaxia. Esos sistemas recibieron el nombre de ‘microblazares’, aunque hasta ahora no se había identificado ninguno que pudiera confirmarse mediante observaciones detalladas.

"Todo en IRAS 18293−0941 estaba escondido a plena vista", explica en un comunicado Josep Martí Ribas, catedrático de la UJA y coautor de la investigación junto al también catedrático de la UJA Pedro Luque Escamilla.

"El objeto se encuentra detrás de tanto polvo que resulta prácticamente invisible en las imágenes ópticas habituales. Fue catalogado hace décadas y después quedó más o menos olvidado", añade.

UN CHORRO APUNTA HACIA LA TIERRA

El descubrimiento es fruto de años de seguimiento en los que han participado, entre otras instalaciones, los observatorios astronómicos del Montsec, Calar Alto y la propia Universidad de Jaén. Las observaciones permitieron detectar pequeñas variaciones en la luz de la estrella que revelaron su órbita de 11,38 días y mostraron que el sistema se observa prácticamente de frente.

Posteriormente, las imágenes obtenidas mediante ondas de radio revelaron un único chorro visible orientado casi directamente hacia la Tierra. "Las imágenes en ondas de radio destaparon la existencia de un chorro que apunta hacia nosotros", señala Martí Ribas.

La Red Europea de VLBI (EVN), integrada por radiotelescopios distribuidos por el continente, permitió obtener imágenes de gran resolución y confirmar que el chorro procedía realmente del sistema estelar y no de una galaxia distante situada casualmente en la misma dirección.

El investigador Benito Marcote, del Joint Institute for VLBI ERIC (JIVE), explica que esa comprobación fue determinante para consolidar el descubrimiento. La posición obtenida con la EVN y la conocida para la estrella gracias al satélite Gaia permitieron vincular definitivamente el chorro con el sistema binario.

UNA ENORME BURBUJA DE UNOS 100 AÑOS LUZ

El segundo chorro, orientado en sentido contrario y alejándose de la Tierra, no resulta visible directamente. Sin embargo, los científicos han encontrado las huellas de su interacción con el espacio que lo rodea.

Las imágenes del radiotelescopio sudafricano MeerKAT muestran una enorme burbuja, de alrededor de 100 años luz de tamaño, excavada por el chorro en el medio interestelar. En su extremo se encuentra además un punto brillante y compacto originado por el choque del material expulsado con una nube de gas.

En esa misma zona, diferentes observatorios han detectado una fuente de rayos gamma de energía ultraalta, con fotones que superan los 100 teraelectronvoltios (TeV). El origen de estas regiones capaces de acelerar partículas hasta energías extremas constituye una de las cuestiones todavía abiertas de la astrofísica.

El equipo plantea que el chorro de IRAS 18293−0941 podría aportar la energía necesaria para acelerar protones que posteriormente colisionan contra el gas de una nube molecular y producen rayos gamma. "Lo elegante es que el motor acelerador y el blanco son dos objetos distintos, separados por decenas de pársecs", destaca Pedro Luque Escamilla.

NUEVAS INVESTIGACIONES

El hallazgo proporciona por primera vez en la Vía Láctea un sistema comparable, a menor escala, con los blazares observados en galaxias lejanas y confirma una predicción planteada hace aproximadamente tres décadas.

Los investigadores trabajan ahora en nuevas observaciones de alta resolución para estudiar la evolución del chorro, analizar con mayor detalle su interacción con la nube molecular y continuar buscando otros sistemas similares en nuestra galaxia.

La investigación, titulada A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles, cuenta entre sus autores con Josep Martí y Pedro L. Luque-Escamilla, de la Universidad de Jaén, junto a investigadores de distintas instituciones internacionales, y ha sido publicada en la revista científica Astronomy & Astrophysics.