Los astrónomos han utilizado el observatorio de rayos X Chandra de la NASA para descubrir un chorro en un agujero negro supermasivo muy distante, que es iluminado por la luz más antigua del Universo. Este descubrimiento muestra que los agujeros negros con potentes chorros pueden ser más comunes de lo que se pensaba en los primeros mil millones de años después del Big Bang.
La luz detectada a partir de este chorro fue emitida cuando el Universo tenía sólo 2.700 millones de años, una quinta parte de su edad actual. En este punto, la intensidad de la radiación cósmica de fondo, o CMB, dejada por el Big Bang fue mucho mayor de lo que es hoy en día.
La longitud del chorro, que se encuentra en el sistema conocido como B3 0727 409, es de al menos 300.000 años luz. Muchos largos chorros emitidos por agujeros negros supermasivos se han detectado en el Universo cercano, pero sigue siendo tema de debate saber exactamente cómo estos chorros emiten rayos X. En B3 0727 409, parece que el CMB está siendo elevado a longitudes de onda de rayos X.
"Debido a que estamos viendo este chorro cuando el universo tenía menos de tres mil millones de años de edad, el chorro es aproximadamente 150 veces más brillante en rayos X de lo que sería en el Universo cercano", dijo Aurora Simionescu , del Instituto del Espacio y Astronáutica de la agencia espacial japonesa (JAXA), que dirigió el estudio.
Como los electrones en el chorro salen desde el agujero negro a cerca de la velocidad de la luz, se mueven a través del mar de la radiación CMB y chocan con los fotones de microondas, aumentando la energía de los fotones en la banda de rayos X para poder ser detectados por Chandra. Esto implica que los electrones en el chorro de B3 0727 409 deben seguir moviéndose a casi la velocidad de la luz cientos de miles de años luz, informa la NASA.
Los electrones en los chorros del agujero negro por lo general emiten fuertemente en longitudes de onda de radio, por lo que por lo general estos sistemas se encuentran utilizando observaciones de radio. El descubrimiento del chorro en B3 0727 409 es especial ya que hasta ahora casi no hay señal de radio detectada en este objeto, mientras que es fácil ver la imagen en rayos X.
"Esencialmente tropezamos con este notable chorro, ya que se encontraba en el campo de visión de Chandra, mientras que estábamos observando otra cosa", explica el co-autor Lukasz Stawarz de la Universidad Jagellónica en Polonia.
Los científicos han identificado hasta el momento muy pocos chorros lo suficientemente distantes para que su brillo de rayos X sea amplificado por el CMB tan claramente como en el sistema de B3 0727 409. Pero Stawarz añade que "si brillantes chorros de rayos X pueden existir con sus homólogos de radio muy débiles o no detectados, significa que podría haber muchos más de ellos por ahí, y que no hemos sido sistemáticamente en busca de ellos."
"La actividad del agujero negro supermasivo, incluyendo el lanzamiento de chorros, puede ser diferente en el Universo temprano de lo que vemos más tarde", dijo otro de los investigadores, Teddy Cheung del Laboratorio de Investigación Naval en Washington DC.
"Al encontrar y estudiar más de estos chorros distantes, podemos empezar a entender cómo las propiedades de los agujeros negros supermasivos pueden cambiar a lo largo de millones de años", ha concluido. Estos resultados se publicaron en ''The Astrophysical Journal Letters''.