Captan por primera vez el "baile cósmico" de dos agujeros negros a miles de millones de años luz

Un equipo internacional liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha observado por primera vez la estructura detallada del chorro de plasma emitido desde el núcleo de la galaxia OJ 287, situada a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra. Las imágenes obtenidas con una resolución sin precedentes muestran una "cinta" de plasma curvada, probablemente causada por la interacción entre dos agujeros negros supermasivos que orbitan uno alrededor del otro, lo que refuerza la hipótesis de que esta galaxia alberga un sistema binario en su centro.

Un chorro curvado de plasma nunca antes visto

La observación, publicada en la revista Astronomy & Astrophysics, ha sido posible gracias al interferómetro espacio-Tierra RadioAstron, que combina un radiotelescopio espacial de diez metros con 27 radiotelescopios terrestres. Esta técnica ha permitido alcanzar una resolución angular extraordinaria, comparable a leer un periódico en Nueva York desde París.

Las imágenes muestran una estructura continua de plasma que se curva y retuerce desde el centro de la galaxia, revelando detalles inéditos del entorno cercano al agujero negro. Según ha explicado Thalia Traianou, investigadora del IAA-CSIC y autora principal del estudio, "gracias a una alineación orbital afortunada, conseguimos una resolución angular extraordinaria que nos permitió resolver la estructura del chorro con un detalle exquisito".

Energía extrema y campos magnéticos alineados

El análisis del chorro ha permitido detectar regiones con temperaturas superiores a los diez billones de kelvin, lo que indica niveles de energía extremadamente altos. Además, las mediciones de polarización revelaron que el campo magnético está estrechamente alineado con la dirección del chorro, un dato clave para comprender cómo se generan y propagan estas emisiones de plasma.

José Luis Gómez, coautor del estudio e investigador principal en el IAA-CSIC, ha subrayado que esta estructura "revela cómo interactúan los campos magnéticos y los flujos de plasma a alta velocidad en uno de los entornos más extremos del universo".

También se ha registrado la formación de una nueva onda de choque dentro del chorro, que más tarde colisionó con una estructura ya existente. Esta interacción coincidió con la detección de rayos gamma extremadamente energéticos en 2017, lo que refuerza la conexión entre estos fenómenos.

Una posible pareja de agujeros negros supermasivos

Desde hace décadas, OJ 287 ha despertado el interés de la comunidad científica por las variaciones periódicas en su brillo, que siguen un ciclo de unos 60 años. Estas fluctuaciones han sido interpretadas como posibles señales de la existencia de dos agujeros negros supermasivos orbitando mutuamente, una hipótesis que gana fuerza con las nuevas imágenes del chorro curvado.

De confirmarse, OJ 287 se consolidaría como un laboratorio natural para estudiar la evolución de sistemas binarios de agujeros negros, que, en su etapa final, podrían producir ondas gravitacionales detectables desde la Tierra.

Además, el movimiento orbital de estos objetos influye en la orientación del chorro, una característica observable que permite seguir la dinámica del sistema en tiempo real.

Un bamboleo cíclico aún sin explicación clara

El chorro de OJ 287 presenta un bamboleo periódico a escalas de varios pársecs, con fluctuaciones en su ángulo de posición que se repiten cada 24 a 30 años. Aunque este comportamiento ha sido estudiado durante décadas, su origen exacto sigue siendo un misterio.

Entre las posibles explicaciones se barajan la precesión inducida por un sistema binario, inestabilidades en el material de acreción, resonancias magnéticas o incluso efectos relativistas, como la precesión de Lense-Thirring, provocada por la rotación del agujero negro.

Traianou ha destacado que este movimiento fue clave para la observación: "Capturamos un segmento del chorro hasta ahora invisible que muestra una curva pronunciada".