Evolución “casi en tiempo real” de un chorro de plasma producido por un sistema estelar

Josep Martí y Pedro Luque, en el Observatorio Astronómico de la UJA.

El grupo de investigación Fuentes de Alta Energía en la Galaxia (FQM-322) de la Universidad de Jaén (UJA), en colaboración con el Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR), ha publicado recientemente en la revista Astronomy and Astrophysics la evolución prácticamente en tiempo real de un ‘jet’ o chorro de plasma relativista a gran escala.

Aunque se trata de un fenómeno frecuente en el Universo, estando presente por ejemplo en numerosas radiogalaxias y cuásares, esto nunca se había observado porque, normalmente, la evolución global de estos ‘jets’ acontece en escalas de tiempo de millones de años debido a su enorme tamaño (millones de años-luz). “Los jets relativistas se propagan a velocidades comparables con la de la luz y contienen partículas altamente energéticas que emiten desde ondas de radio a rayos-gamma”, explican Josep Martí, catedrático de Astrofísica de la Universidad de Jaén, y el actual responsable del grupo Pedro Luis Luque Escamilla.

El equipo de la UJA, del que también forman parte Juan Ramón Sánchez Sutil y Álvaro José Muñoz Arjonilla, junto al investigador Gustavo E. Romero del IAR, estudió los chorros de plasma producidos por un objeto denominado GRS 1758-258, utilizando observaciones radioastronómicas de archivo del Very Large Array (VLA). El VLA es un interferómetro formado por 27 antenas de 25 metros de diámetro ubicadas en el desierto de Nuevo México (EEUU). El reanálisis de los datos, tomados durante los años 1992-2008, mostró con sorpresa claras variaciones morfológicas en la estructura de los chorros que habían pasado inadvertidas hasta el momento. “El hecho de detectar estas variaciones estructurales en apenas unos pocos años prueba por fin de forma irrefutable que GRS 1758-258 es un sistema estelar del tipo microcuásar y no una radiogalaxia. Las dimensiones de sus chorros han de ser del orden de unos pocos años-luz. Solamente así se puede explicar que sus variaciones a gran escala sean apreciables en una escala de tiempo humana. También se ha observado que el material eyectado por los chorros fluye y se acumula alrededor del objeto formando una especie de envoltura, cuya existencia era de prever, pero que nunca se había detectado hasta ahora”, asegura Josep Martí.

Imagen en falso color de los chorros de plasma relativista del microcuásar GRS 1758-258 obtenida por los investigadores.

El grupo de investigación Fuentes de Alta Energía en la Galaxia está actualmente ampliando el estudio a otros casos, como el de1 E 1740.7-2942, la fuente celeste de rayos-X duros más brillante en la dirección del Centro Galáctico. Su naturaleza física aún es objeto del mismo debate que GRS 1758-258 entre las opciones de microcuásar y radiogalaxia. “Este tipo de trabajos son relevantes para nuestra comprensión de por qué los chorros son un fenómeno tan ubicuo en el Universo, apareciendo tanto en estrellas jóvenes como evolucionadas, galaxias, cuásares y microcuásares. En particular, estos últimos se presentan como candidatos ideales para el estudio en escalas de tiempo accesibles de los fenómenos más energéticos del Universo utilizando la futura generación de telescopios de rayos-gamma como el Cherenkov Telescope Array (CTA)”, detallan los investigadores de la UJA.

Los miembros del grupo de la UJA participarán el próximo día 25 de septiembre en un microencuentro con la ciudadanía en el marco de ‘La Noche Europea de los Investigadores’ denominado ‘Astrofísica de altas energías: el Universo más violento’. En el mismo mostrarán, además de los instrumentos con los que trabajan y los últimos resultados que han obtenido, el trabajo que desarrollan en la Universidad de Jaén consistente en analizar los fenómenos más energéticos y violentos que se pueden observar revelados por la última generación de telescopios denominados Cherenkov. Precisamente, el grupo Fuentes de Alta Energía en la Galaxia de la Universidad de Jaén participa en el proyecto internacional que ha escogido la isla de La Palma para instalar 20 de estos telescopios en el hemisferio Norte.

Enlace al artículo de GRS 1758-258:http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/06/aa26355-15/aa26355-15.html

Enlace a la página web de La Noche de los Investigadores en Jaén:http://www10.ujaen.es/conocenos/servicios-unidades/gprensa/la-noche-europea-de-ls-investigadors