Astrónomos de la Universidad de Maryland (EE.UU.) han descubierto que los rayos X que emiten los chorros de los agujeros negros cambian su brillo en tan solo unos años. Esto desafía la opinión generalizada de que los rayos X en chorro se mantienen estables durante millones de años. El descubrimiento se informa en un artículo publicado en la revista Nature Astronomy.

El observatorio de rayos X Chandra, que tiene una alta resolución espacial y temporal, ha detectado cientos de chorros de radio (radio jets) que provienen de los polos de los agujeros negros que absorben materia interestelar y se precipitan miles de años luz al espacio ubicados arriba o abajo. debajo del disco visible de la galaxia anfitriona. Sin embargo, lo que sorprendió a los astrónomos fue que muchos de los chorros mostraban un flujo de rayos X anormalmente alto y duro.

Para explicar el mecanismo de generación de esta radiación se propuso el modelo de retrodispersión Compton del fondo cósmico de microondas (IC/CMB). Requiere que los chorros mantengan una velocidad relativista dentro de miles de años luz. Las partículas de energía relativamente baja inevitablemente dispersan fotones del fondo cósmico de microondas, transfiriéndoles su energía, como resultado de lo cual se producen rayos X. Sin embargo, cualquier variabilidad de rayos X observada es inconsistente con IC/CMB.

Los investigadores analizaron datos de archivo del observatorio de rayos X Chandra, estudiando 53 chorros de radio extragalácticos, incluidos dos chorros en las galaxias M87 y Centaurus A. Los científicos observaron 155 regiones de chorros de rayos X y encontraron que el comportamiento de la radiación en 18 de ellos no era consistente con el modelo IC/CMB y varía de meses a años.

Los autores sugirieron que estos cambios pueden explicarse por un origen de sincrotrón: la radiación es generada por una población de electrones de alta energía de varios teraelectronvoltios concentrados en pequeñas regiones del espacio. La presencia de tales poblaciones, que ocupan volúmenes mucho más pequeños que la sección transversal del chorro, presenta un serio problema para los modelos teóricos de aceleración de partículas sobre todo el volumen del chorro. Una causa probable de la aceleración de partículas localizadas puede ser la reconexión de las líneas de campo magnético en el chorro, pero la explicación de este fenómeno será una tarea para futuras investigaciones.