Una observación revela una danza cósmica de luz y magnetismo producida por un agujero negro

Las variaciones en la polarización de la luz detectadas en el chorro de OJ 287 han permitido por primera vez “escanear” la estructura de su campo magnético gracias al Event Horizon Telescope (EHT), posibilitando la observación de fenómenos nunca antes registrados en las proximidades de un agujero negro supermasivo. El medio El País detalló que la medición, publicada recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics, ha posibilitado la identificación de un patrón de polarización, con rotaciones opuestas, que indica directamente la presencia de un campo magnético helicoidal a lo largo del chorro. Esta observación da acceso a una visión inmediata y evolutiva de la interacción entre las ondas de choque internas y el magnetismo en una región del universo que evoluciona en escalas de tiempo muy cortas.

Según informó El País, el EHT obtuvo imágenes de alta resolución de la región cercana al agujero negro central del blázar OJ 287, ubicado en la constelación de Cáncer, a 1.600 millones de años luz de la Tierra. Los blázares pertenecen al grupo de galaxias activas y se caracterizan porque sus chorros apuntan casi directamente al planeta, lo que los convierte en objetos altamente energéticos y variables. El equipo observó dos componentes brillantes dentro del chorro, desplazándose hacia fuera a diferentes velocidades, como ondas de choque. Estas zonas emiten luz fuertemente polarizada, lo que, según El País, responde a efectos conectados tanto con el plasma como con la dirección del campo magnético en el interior del chorro.

Al registrar cómo la polarización varía mientras las ondas de choque atraviesan la longitud del chorro, los expertos han podido analizar la configuración del campo magnético. De acuerdo con El País, este tipo de análisis equivale a utilizar una técnica tomográfica, permitiendo reconstruir en tres dimensiones la arquitectura interna de estas estructuras cósmicas. Se ha identificado que las líneas del campo magnético presentan una torsión helicoidal, enrollándose alrededor del chorro y proporcionando una pista directa del mecanismo físico presente.

El medio también reportó otros hallazgos importantes: la estructura observada no resulta recta ni homogénea, pues las imágenes muestran una geometría ondulada y retorcida. Este patrón podría estar vinculado a las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz, un fenómeno físico que aparece cuando diferentes capas de un fluido —en este caso, plasma moviéndose casi a la velocidad de la luz— se deslizan entre sí a distintas velocidades, generando ondas y vórtices. Manel Perucho, catedrático de la Universitat de València citado por El País, explicó que estas ondulaciones son comparables, a su escala, con las olas generadas en el aire cuando dos vientos confluyen, aunque en el caso de OJ 287 se desarrollan en plasma relativista.

El análisis, encabezado por José L. Gómez del Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC, establece que las rotaciones opuestas de la polarización constituyen, según indicó a El País, una “prueba irrefutable” de la existencia del campo magnético helicoidal. Gómez destacó cómo la propagación de las ondas de choque a través del chorro y su paso por la onda de Kelvin-Helmholtz hacen visibles varias fases del campo magnético, las cuales se manifiestan en los cambios de polarización documentados.

El País precisó que las mediciones de polarización con el EHT implican retos técnicos significativos. La debilidad de las señales y su vulnerabilidad a los errores instrumentales de cada telescopio del consorcio exigen procesos minuciosos de calibración y comprobación cruzada para obtener mapas fiables. Iván Martí-Vidal, profesor de la Universitat de València y uno de los impulsores de las técnicas de calibración empleadas, declaró a El País que la polarización es un parámetro rico en información científica, aunque frágil. Para validar estos resultados, los datos fueron modelizados y corregidos exhaustivamente, y algoritmos independientes replicaron con consistencia las características observadas, lo que ofrece un respaldo sólido a la interpretación de los científicos.

Las observaciones fundamentales del blázar OJ 287 publicadas en este estudio fueron realizadas durante cinco días consecutivos en abril de 2017. El País detalló cómo los datos obtenidos durante este periodo mostraron cambios notables tanto en la morfología del chorro como en la polarización de su luz a escalas de días, evidenciando una dinámica interna muy rápida y compleja en la vecindad del agujero negro. Efthalia Traianou, experta del Instituto Max Planck de Radioastronomía y la Universidad de Heidelberg, mencionó que una monitorización más sostenida permitiría reconstruir una imagen tridimensional en tiempo real del campo magnético de OJ 287.

El País recordó que el chorro de OJ 287 viene siendo observado desde hace más de un siglo y ha sido testigo de eventos astronómicos catalogados como “cataclísmicos”, en medio de una discusión científica activa sobre la posible presencia de un segundo agujero negro supermasivo orbitando al principal. Sea cual sea el origen de su variabilidad, la región inmediata al núcleo de OJ 287 constituye un entorno ideal para investigar los mecanismos de formación y alimentación de los chorros relativistas, así como sus respuestas ante condiciones extremas del espacio.

Las imágenes proporcionadas por el EHT, según mencionó El País, han permitido focalizar la atención en la zona de organización y aceleración del chorro, con la nitidez necesaria para diferenciar estructuras polarizadas y su movimiento temporizado. Gracias a la descomunal resolución espacial alcanzada, científicos como José María Martí, catedrático de la Universitat de València, consideran que ahora se pueden distinguir procesos físicos que antes parecían superpuestos, aportando claridad sobre la propagación de ondas de choque, el desarrollo de inestabilidades y el rol del magnetismo en la aceleración de partículas. Martí subrayó a El País la relevancia de la combinación entre los datos del EHT y simulaciones avanzadas, ya que posibilitan responder con precisión cómo surgen, se estabilizan o se tornan turbulentos los chorros generados por agujeros negros supermasivos.

Los resultados publicados por el consorcio internacional del EHT abren así nuevas posibilidades para examinar, mediante observaciones más prolongadas y densas, la evolución detallada de la dinámica y estructura magnética de los chorros relativistas. Según relevó El País, este trabajo no solo ratifica la capacidad instrumental del EHT para superar retos técnicos, como la medición de polarización en entornos extremos, sino que también marca el inicio de una exploración más profunda en la física de los entornos galácticos más energéticos detectados hasta la fecha.