Un equipo internacional de astrofísicos observó por primera vez que el chorro de un quásar es menos poderoso en longitudes de onda de radio largas de lo que se predijo anteriormente. Este descubrimiento ofrece nuevos conocimientos sobre la evolución de los chorros de quásar. Hicieron esta observación utilizando el telescopio internacional Low Frequency Array (LOFAR), que produjo imágenes de radio de alta resolución de quasar 4C + 19.44, ubicado a más de 5 mil millones de años luz de la Tierra.

Los agujeros negros supermasivos, muchos millones de veces más masivos que el sol, residen en las regiones centrales de las galaxias. Crecen aún más al atraer y consumir gas y polvo cercanos. Si consumen material rápidamente, la materia que cae brilla intensamente y la fuente se conoce como cuásar. Parte de esta materia que cae no se digiere, pero, en cambio, es expulsado en forma de los llamados chorros que atraviesan la galaxia circundante y entran en el espacio intergaláctico durante millones de años luz. Estos chorros brillando intensamente en longitudes de onda de radio, se componen de partículas aceleradas hasta casi la velocidad de la luz, pero aún no se ha resuelto por completo cómo estas partículas alcanzan energías que no se pueden alcanzar en la Tierra.

El descubrimiento en el quásar 4C + 19.44 brinda nuevos conocimientos sobre el equilibrio entre la energía en el campo que rodea al quásar y la que reside en el chorro del quásar. Este hallazgo indica que el fenómeno surge de una propiedad intrínseca de la fuente en lugar de efectos de absorción. Implica que el balance de energía disponible para acelerar las partículas y el balance entre la energía almacenada en las partículas y en el campo magnético es menor de lo esperado.

"Este es un descubrimiento importante que se utilizará en los próximos años para mejorar las simulaciones de chorros. Observamos por primera vez una nueva firma de aceleración de partículas en la potencia emitida por chorros de quásar en longitudes de onda de radio largas, un comportamiento inesperado que cambia nuestro interpretación de su evolución, ", dijo el profesor Francesco Massaro de la Universidad de Turín." Esto ya se descubrió en otras fuentes cósmicas, pero nunca antes se había observado en los quásares ".

El equipo internacional de astrofísicos observó el chorro del quásar 4C + 19.44 en longitudes de onda de radio cortas, en luz visible, y longitudes de onda de rayos X. La adición de las imágenes LOFAR permitió a los astrofísicos hacer este descubrimiento. LOFAR es la primera instalación de radio que opera en longitudes de onda de radio largas, que produce imágenes nítidas con una resolución similar a la del telescopio espacial Hubble.

"Hemos podido realizar este experimento gracias a la resolución más alta jamás alcanzada en estas largas longitudes de onda de radio, hecho posible por LOFAR ". Dijo el Dr. Adam Deller, un astrofísico de la Universidad Tecnológica de Swinburne que contribuyó al análisis de datos e imágenes de LOFAR de 4C +19.44 mientras estaba en ASTRON en los Países Bajos, corazón de la colaboración LOFAR.

Dr. Raymond Oonk, astrónomo en ASTRON y Leiden University y el Dr. Javier Moldon, astrónomo de la Universidad de Manchester, explicó que “Hemos desarrollado nuevas técnicas de calibración para LOFAR y esto nos ha permitido separar estructuras de radio compactas en el chorro de quásar conocido como radio nudos, y medir su luz emitida. Este resultado fue inesperado, y exige investigaciones más profundas. Pronto llegarán nuevos conocimientos y pistas sobre la aceleración de partículas, gracias a las emisoras internacionales de LOFAR ".

La observación realizada en el radio jet de 4C + 19.44 fue diseñada por el Dr. D. E. Harris, supervisor del Prof. Francesco Massaro, mientras trabajaba en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica hace varios años. Realizó la observación en colaboración con el Dr. Raffaella Morganti y sus amigos y colegas de ASTRON. Solo tuvo la oportunidad de ver resultados preliminares, cuando falleció el 6 de diciembre de 2015. Esta publicación, publicado en el primer número de marzo de la Diario astrofísico , es en recuerdo de su carrera, que abarcó gran parte de la historia de la radioastronomía.