Una galaxia con al menos un agujero negro supermasivo activo, llamado OJ 287, ha causado muchas irritaciones y preguntas en el pasado. La radiación emitida por este objeto abarca un amplio rango, desde la radio hasta las energías más altas en el régimen de TeV. La posible periodicidad de la emisión óptica variable hizo que esta galaxia fuera candidata a albergar un agujero negro binario supermasivo en su centro. Por lo tanto, el objeto fue etiquetado como una piedra Rosetta de núcleos galácticos activos expresando la esperanza de que este objeto podría ser un objeto prototípico y, una vez descifrado, podría explicar las propiedades fundamentales de los agujeros negros activos en general. Ahora, un equipo internacional de astrónomos dirigido por investigadores de Max Planck ha descubierto que el núcleo galáctico activo de OJ 287 genera un chorro de precesión suave en una escala de tiempo de aproximadamente 22 años. La precesión del chorro observada también podría explicar la variabilidad en la radiación de la galaxia. Esta detección resuelve muchos acertijos a la vez y proporciona una clave para comprender la variabilidad en los núcleos galácticos activos.

Los hallazgos se publican en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (21 de junio de 2018).

Tomó mucho tiempo descifrar los jeroglíficos egipcios, las inscripciones de las pirámides. Finalmente tuvo éxito con la ayuda de la llamada Piedra Rosetta encontrada en 1799. Esta estela estaba inscrita con tres versiones del mismo texto, una en egipcio antiguo usando escritura jeroglífica, uno en escritura demótica, y el de abajo en griego antiguo. Al darse cuenta de que es el mismo texto, los enigmáticos jeroglíficos pudieron descifrarse y traducirse con la ayuda del antiguo idioma griego. Este descubrimiento abrió una ventana completamente nueva para comprender la cultura del antiguo Egipto. Un equipo de investigación ahora ha descifrado el chorro de una galaxia que ha sido nombrada la Piedra Rosetta de los blazares. Los blazares son núcleos galácticos activos donde se alimenta un agujero negro supermasivo central.

La conocida galaxia OJ 287 a una distancia de unos 3.500 millones de años luz alberga al menos un agujero negro supermasivo que pesa entre millones y miles de millones de masas solares. El agujero negro supermasivo está activo y produce un chorro, una corriente de plasma que se origina en la región nuclear central de las galaxias en las proximidades del agujero negro central. Este chorro es observable en longitudes de onda de radio. La galaxia también es un objetivo bien conocido para los astrónomos ópticos. Las fluctuaciones de brillo de esta galaxia en el régimen óptico son legendarias y se han observado desde finales del siglo XIX. proporcionando una de las curvas de luz más largas de la astronomía.

Sin embargo, a pesar de décadas de observaciones de radio de muchas fuentes de chorro y muchos estudios sofisticados, los jets seguían siendo enigmáticos. Tradicionalmente, el origen de las variaciones de brillo del chorro observadas en las longitudes de onda de radio se atribuyó al mecanismo de alimentación del chorro por el sistema de agujero negro central. Por otra parte, las características en movimiento observadas en los chorros, llamadas nudos, se atribuyeron a los choques que viajaban en el chorro. Los investigadores buscaron una conexión entre ambos fenómenos, pero hasta ahora esto no se pudo hacer de manera consistente.

El equipo de investigación dirigido por Silke Britzen del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn utilizó una técnica de observación inteligente para monitorear el chorro de OJ 287 cerca de su sitio de lanzamiento cerca del agujero negro central con preciosos detalles. La técnica de la interferometría de radio involucra radiotelescopios de todo el mundo para construir un telescopio monstruo virtual del tamaño de la tierra que puede hacer zoom en los centros mismos de las galaxias y observar chorros cerca del agujero negro central con una resolución sin precedentes.

Al considerar un gran conjunto de datos que abarca un largo período de tiempo, El equipo ahora ha encontrado una fuerte indicación de que ambos fenómenos tienen el mismo origen:ambos tipos de observaciones pueden explicarse únicamente por el movimiento del chorro. El chorro en sí está precesando. Michal Zajacek, también del MPIfR, que ha realizado el modelado del modelo de precesión:"Las variaciones de brillo resultan de la precesión del chorro que induce una variación del impulso Doppler cuando cambia el ángulo de visión del chorro. Fue realmente sorprendente cuando descubrimos que el chorro no solo precesa , también parece seguir un movimiento similar a una nutación más pequeño. El movimiento combinado de precesión-nutación conduce a la variabilidad de la radio y también puede explicar algunos de los destellos de luz ".

"Nos dimos cuenta de que es el mismo proceso físico el que explica tanto el chorro que vaga por el cielo como las variaciones de brillo de la galaxia, ese es el cambio de movimiento del chorro. Es todo geometría y determinista. No hay magia involucrada, hasta aquí", añade Silke Britzen. "Esto ofrece una oportunidad única para comprender los chorros y su origen potencial en las inmediaciones del agujero negro. Este chorro realmente sirve como piedra Rosetta para nosotros y permitirá entender los chorros y sus agujeros negros activos de manera mucho más fundamental".

Britzen y su equipo están convencidos de que el escenario de precesión también puede explicar los 130 años de quema óptica de esta fuente, pero, como siempre, Se requieren más datos y más trabajo para una confirmación final.

Queda una pregunta urgente sobre el origen de la precesión del chorro. La precesión es un proceso físico bien conocido de las peonzas o de la Tierra misma. El eje de rotación de nuestro planeta no es estable sino que orbita en el espacio con un período de 26, 000 años debido a la influencia de las mareas del Sol y la Luna. Para la precesión del jet en el DO 287, el equipo ha indicado dos escenarios posibles. "Tenemos un sistema de dos agujeros negros supermasivos con el chorro de expulsión del disco forzado a oscilar por los efectos de la marea del agujero negro secundario o un solo agujero negro que está interactuando tidamente con un disco de acreción desalineado". concluye Christian Fendt del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Heidelberg.

De cualquier manera, el chorro de la galaxia activa OJ 287 es uno de los chorros mejor comprendidos hasta ahora y sin duda se utilizará para descifrar otros chorros extragalácticos también. Incluso podría ayudar a desentrañar aún más la enigmática actividad de los agujeros negros supermasivos.