La NASA descubre la primera emisión cíclica de rayos gamma galáctica

MADRID.- El telescopio espacial Fermi de la NASA ha detectado indicios de cambios periódicos en el brillo de una llamada galaxia "activa", cuyas emisiones son impulsadas por un agujero negro gigante.

Si se confirma, el descubrimiento la primera gran emisión de rayos gamma cíclica jamás detectada desde cualquier galaxia, lo que podría proporcionar nuevos conocimientos sobre los procesos físicos cerca del agujero negro.

"Analizando muchos años de datos del Large Telescope de Fermi (LAT), recogimos indicios de una variación de rayos gamma más o menos de dos años de duración sn una galaxia conocida como PG 1553 + 113", dijo Stefano Ciprini, quien coordina el equipo de Fermi en el Centro de Ciencias de Datos de la Agencia Espacial Italiana en Roma. "Esta señal es sutil y se ha visto en menos de cuatro ciclos, así que resulta tentadora pero necesitamos más observaciones".

Los agujeros negros supermasivos, que pesan millones de veces la masa del Sol, yacen en los corazones de la mayoría de las grandes galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea. En alrededor de un 1 por ciento de estas galaxias, el agujero negro monstruo irradia miles de millones de veces más energía que el sol, una emisión que puede variar de manera impredecible en escalas de tiempo que van desde minutos hasta años. Los astrónomos se refieren a éstas como galaxias activas, informa la NASA.

Más de la mitad de las fuentes de rayos gamma observadas por el LAT de Fermi son galaxias activas denominadas 'blazars', como PG 1553 + 113. Mientras la materia cae hacia el agujero negro supermasivo, algunas partículas subatómicas escapan a casi la velocidad de la luz a lo largo de un par de chorros apuntando en direcciones opuestas. Lo que hace un blazar tan brillante es que uno de estos chorros de partículas estña dirigido casi directamente hacia nosotros.

"En esencia, estamos mirando por la garganta del chorro, por lo que la forma en que varía en brillo se convierte en nuestra principal herramienta para la comprensión de la estructura del chorro y el medio ambiente cerca del agujero negro", dijo Sara Cutini, astrofísica miembro del equipo.

Los investigadores examinaron una década de datos de múltiples longitudes de onda, y observaciones en otros telescopios espaciales y terrestres

Motivado por la posibilidad de cambios regulares de rayos gamma, los investigadores examinaron una década de datos de múltiples longitudes de onda, y observaciones en otros telescopios espaciales y terrestres. "Las variaciones cíclicas en la luz y ondas de radio visibles son similares a lo que vemos en rayos gamma de alta energía de Fermi", dijo Stefan Larsson, un investigador en el Real Instituto de Tecnología de Estocolmo y colaborador del equipo italiano. "El hecho de que el patrón es tan consistente a través de una amplia gama de longitudes de onda de este tipo es una indicación de que la periodicidad es real y la fluctuación no se ve sólo en los datos de rayos gamma".

Ciprini, Cutini, Larsson y sus colegas publicaron los hallazgos en The Astrophysical Journal Letters. Si el ciclo de rayos gamma de PG 1553 + 113 es de hecho verdadero, predicen que llegará a su máximo de nuevo en 2017 y 2019, en conformidad con vida útil esperada de Fermi.

Los científicos identificaron varios escenarios que podrían conducir la emisión periódica, incluyendo diferentes mecanismos que podrían producir un bamboleo de un año de duración en el chorro de partículas de alta energía que emana del agujero negro. El escenario más emocionante implica la presencia de un segundo agujero negro supermasivo en órbita cerca de la producción del chorro que observamos. La atracción gravitatoria del agujero negro vecino inclinaría periódicamente la parte interna del disco de acreción de su compañero, donde el gas que cae hacia el agujero negro se acumula y se calienta. El resultado sería una oscilación lenta del chorro muy parecida a la de un aspersor de riego, lo que podría producir los cambios de rayos gamma cíclicos que observamos.

PG 1553 + 113 se ubica en la dirección de la constelación de la Serpiente, y su luz tarda unos 5 millones de años en llegar a la Tierra.