El Telescopio del Horizonte de Sucesos revela la estructura de los campos magnéticos próximos al sistema OJ 287

El registro visual obtenido por el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT) logró plasmar una interacción nunca observada entre estructuras de plasma que avanzan a diferentes velocidades en el chorro generado por el sistema OJ 287, situado a aproximadamente 4 mil millones de años luz de la Tierra. Este descubrimiento, liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), permitió analizar de manera directa la relación entre ondas de choque y patrones ondulados de presión helicoidal en un entorno cercano a un binario de agujeros negros supermasivos, según informó el propio IAA-CSIC y publicó el medio.

De acuerdo con lo consignado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía, las observaciones del EHT se centraron en el chorro de material que emerge de OJ 287, un candidato destacado para albergar un par de agujeros negros supermasivos. Tanto la estructura de los campos magnéticos como su evolución fueron reveladas con claridad al identificar dos regiones brillantes de plasma que se desplazan a diferentes velocidades por el chorro. El análisis indicó que estas regiones atraviesan un campo magnético retorcido y, en su recorrido, interactúan con ondas de Kelvin-Helmholtz, un fenómeno característico de sistemas en los que fluyen materiales a distintas velocidades y que provoca ondulaciones similares a las que aparecen en el agua o en el humo.

La dinámica registrada supone una novedad en la comprensión del comportamiento de la materia bajo condiciones extremas. El medio detalló que, mientras se desplazaban por el chorro, las diferentes velocidades de las estructuras de plasma inducían variaciones contrarias en la polarización de la luz que emitían. La rotación de la polarización en sentidos opuestos, según la velocidad de cada una, fue considerada por el equipo como una señal inequívoca de las complejas interacciones físicas entre los componentes del chorro y el patrón helicoidal de inestabilidad.

José L. Gómez, responsable del grupo del EHT en el IAA-CSIC y autor principal de la investigación, afirmó en declaraciones recogidas por el instituto: “Por primera vez, hemos podido observar directamente la interacción dinámica entre ondas de choque — regiones de plasma comprimido — y ondas de presión helicoidales en el chorro de un agujero negro supermasivo”. Gómez subrayó, además, que estos hallazgos confirman la naturaleza espiral y retorcida del campo magnético en estas estructuras. La interacción de los componentes de choque con la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz reveló diferentes fases del campo magnético helicoidal, lo que se evidenció en las oscilaciones detectadas en la polarización observada.

El medio especificó que las observaciones clave se realizaron los días 5 y 10 de abril de 2017, permitiendo comparar el chorro en dos momentos distintos, separados por un intervalo de cinco días. Esta proximidad temporal facilitó identificar cambios estructurales y en la polarización de la luz emitida por el sistema, lo que aportó nuevos elementos para comprender la naturaleza dinámica y variable de estos chorros.

Efthalia Traianou, coordinadora del Grupo de Trabajo de Núcleos Galácticos Activos (AGN) en la colaboración del EHT y autora principal, explicó, según reportó el Instituto, que nunca antes se había presenciado de manera directa la interacción entre choques y las inestabilidades en un chorro generado por un agujero negro supermasivo. La investigación destacó que el chorro en OJ 287 no exhibe un movimiento lineal desde su núcleo, sino que las regiones de plasma siguen trayectorias en espiral, asemejando la forma de una hélice proyectada en el espacio.

Respecto a la relevancia de este resultado, el medio puntualizó que OJ 287 figura como uno de los laboratorios naturales más destacados para el estudio del comportamiento de la materia y de los campos magnéticos en condiciones extremas. Los estallidos periódicos de energía, que caracterizan al sistema y le otorgan notoriedad dentro de la comunidad astronómica, se produjeron en el contexto particular de este binario de agujeros negros, convirtiendo a OJ 287 en un escenario único para observar fenómenos poco habituales en otras zonas del universo.

El EHT, herramienta protagonista de este avance, permitió conseguir imágenes directas que evidencian cómo los campos magnéticos influyen en la organización y el desarrollo de los chorros asociados a agujeros negros de gran masa. Según indicó el Instituto de Astrofísica de Andalucía, la clave del progreso radica en la capacidad del telescopio para diferenciar y seguir las huellas dejadas por cada estructura de plasma a medida que interactúan con las ondas e inestabilidades del medio, mostrando la complejidad del fenómeno bajo observación.

El sistema OJ 287, al presentar un chorro con patrones magnéticos retorcidos y una variabilidad apreciable en períodos cortos, ha permitido documentar cómo la materia y la luz evolucionan en uno de los contextos gravitacionales más extremos. Las diferencias de velocidad y dirección en la polarización abren nuevas líneas para seguir estudiando los procesos físicos que determinan la forma y las propiedades de los chorros que surgen en presencia de agujeros negros supermasivos, consignó el medio.

Según informó el IAA-CSIC, estos resultados contribuirán a entender mejor los mecanismos que rigen la organización de los campos magnéticos en regiones próximas a agujeros negros, lo que facilitará la interpretación de fenómenos análogos en otros sistemas similares y permitirá refinar los modelos teóricos existentes sobre el funcionamiento de estos objetos celestes y sus emisiones energéticas.