El telescopio espacial James Webb ha logrado un hito sin precedentes al confirmar la existencia del contrajet —el chorro secundario opuesto al principal— del agujero negro supermasivo M87*, ubicado en el centro de la galaxia M87. Este descubrimiento, publicado en Astronomy & Astrophysics, valida las observaciones previas en radiofrecuencia y, por primera vez, proporciona imágenes detalladas en el espectro infrarrojo, revelando una estructura compleja que había permanecido oculta durante 41 años. El agujero negro M87*, con una masa de 6,500 millones de soles, es conocido por su chorro de materia que viaja casi a la velocidad de la luz, pero su contrajet —el chorro que apunta en dirección opuesta— había sido difícil de detectar fuera del espectro de radio, hasta ahora.
Gracias a la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del Webb, los investigadores capturaron imágenes en cuatro longitudes de onda (0.90, 1.50, 2.77 y 3.56 micrones) y aplicaron un procesamiento avanzado para eliminar el brillo de la galaxia, aislando así el chorro principal y el contrajet. «En las imágenes de 2.77 y 3.56 µm detectamos el contrajet a ~24 arcosegundos del núcleo», detallan los autores, quienes destacan que su morfología —una estructura curvada en forma de «C»— es consistente con las observaciones en radio. Este hallazgo no solo confirma su existencia, sino que también permite comparar su estructura con la del chorro principal, ofreciendo pistas sobre los procesos físicos que gobiernan estos fenómenos.
Uno de los resultados más destacados fue la observación detallada de HST-1, una región brillante cerca del núcleo galáctico. Las imágenes revelaron que esta zona no es homogénea, sino que presenta una subestructura doble, con dos componentes de tamaño y densidad similares. Este nivel de detalle permite estudiar cómo varían la energía de las partículas y los campos magnéticos a lo largo del chorro, así como medir el índice espectral, un parámetro clave para entender cómo cambia la intensidad de la radiación con la longitud de onda. «Ambas imágenes individuales y el mapa de índice espectral indican claramente su subestructura de dos componentes», señalan los investigadores, lo que sugiere que los mecanismos físicos en esta región son más complejos de lo que se pensaba.
El contrajet, ahora visible con claridad en el infrarrojo, presenta una forma curvada y se extiende a 24 segundos de arco del núcleo, coincidiendo con lo sugerido por radiotelescopios. «El contrajet consiste en dos filamentos conectados por un punto caliente, formando una estructura en C», explican los autores, quienes también midieron su flujo en diferentes longitudes de onda: 230 ± 30 µJy a 3.56 µm y 220 ± 30 µJy a 2.77 µm. Aunque es más débil que el chorro principal, estos datos confirman que el contrajet es una estructura real y activa, posiblemente afectada por efectos relativistas como el debilitamiento Doppler, que reduce su visibilidad desde la Tierra.
Este descubrimiento no solo completa el cuadro de la estructura de M87*, sino que también profundiza la comprensión de los chorros relativistas, presentes en muchas galaxias activas. La simetría entre el chorro y el contrajet, junto con su interacción con el medio interestelar, sugiere que estos flujos de materia están moldeados por inestabilidades como las de Kelvin-Helmholtz y posiblemente alimentados por reconexión magnética, un mecanismo que podría explicar su persistencia y potencia. «Los resultados apoyan la idea de que estas estructuras están afectadas por inestabilidades y reconexión magnética», concluyen los autores, quienes destacan que el Webb ha conectado los datos de radio con los de luz visible, proporcionando un espectro más amplio para estudiar estos fenómenos.
El telescopio James Webb, con su capacidad única para observar en el infrarrojo cercano y medio, ha revolucionado la astronomía al ofrecer imágenes de alta resolución que complementan décadas de observaciones en otras longitudes de onda. Este avance no solo mejora la calidad técnica de los datos, sino que también acerca a los científicos a una comprensión más profunda de cómo se forman, aceleran y disipan los chorros relativistas, estructuras que siguen siendo uno de los mayores enigmas del universo. Con cada nueva observación, el Webb redefine los límites de lo que sabemos sobre los agujeros negros y su influencia cósmica, consolidando su posición como el instrumento más avanzado de la astronomía moderna.
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