Localizan acelerador de partículas en radiogalaxia a 55 millones de años luz

TENERIFE, ESPAÑA.-Tres equipos de astrónomos han localizado por primera vez un acelerador de partículas, que está en la radiogalaxia Messier 87, a 55 millones años luz de la Tierra, lo que permitirá estudiar condiciones físicas extremas imposibles de reproducir en un laboratorio, ha informado hoy el IAC.

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) indica en un comunicado que los científicos registraron 120 horas de observación simultánea con radiotelescopios y telescopios de rayos gamma desde Arizona (EEUU), Namibia y La Palma.

Las observaciones simultáneas realizadas en los dos extremos del espectro electromagnético con radiotelescopios y telescopios de rayos gamma indican que Messier 87 acelera partículas a muy altas energías en las proximidades del agujero negro que alberga en su centro, indica el IAC.

El hallazgo, que publica la revista Science, es el primero de estas características que se realiza en una galaxia, y permitirá a los investigadores conocer mejor el funcionamiento de estos núcleos galácticos activos y los fenómenos físicos que se producen en las proximidades de sus agujeros negros.

Los resultados se obtuvieron a partir de observaciones radioastronómicas y de radiación gamma de muy alta energía de Messier 87 en 2008.

Daniel Mazin, del Instituto de Física de Altas Energías de Barcelona (IFAE), adscrito a la Universitat Autónoma de Barcelona, (UAB), y Robert Wagner, del Instituto Max Planck de Física de Múnich, miembros de la colaboración Magic; junto a investigadores de los telescopios H.E.S.S. y VERITAS, y un equipo de radioastrónomos que emplearon el VLBA (Very Long Baseline Array), organizaron la campaña de observaciones.

Messier 87 es una radiogalaxia elíptica que en su centro alberga un agujero negro supermasivo, cuya masa es de alrededor de 6.000 millones de veces la de nuestro Sol.
Del agujero negro emana un chorro de material en el que partículas cargadas (electrones y protones) son aceleradas a velocidades próximas a las de la luz.

En esos procesos de aceleración se producen también rayos gamma de muy alta energía, fotones un billón de veces más energéticos que los de la luz visible.

Los rayos gamma constituyen la radiación electromagnética de mayor energía que existe, y se producen en los fenómenos cósmicos más violentos, como las supernovas, los núcleos galácticos activos, y en las llamadas "explosiones de rayos gamma", y permiten estudiar condiciones físicas extremas, imposibles de reproducir en un laboratorio.

La localización exacta de la emisión de rayos gamma procedente de Messier 87 era hasta ahora desconocida, debido a la limitada resolución angular de los telescopios de rayos gamma, explica el IAC.

A principios de 2008, los tres mejores observatorios de rayos gamma del mundo en este rango de energías, el telescopio Magic, en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (La Palma), Veritas y H.E.S.S. observaron conjuntamente Messier 87, acumulando 120 horas de datos.

Durante esta campaña de observación, Messier 87 experimentó dos episodios de incremento rápido en su emisión de rayos gamma, y observaciones radioastronómicas simultáneas de alta resolución de la actividad de Messier 87 realizadas con el VLBA, un sistema de radiotelescopios distribuidos por todo Estados Unidos, muestran un incremento de la emisión de ondas de radio procedentes del núcleo más interno de la galaxia, núcleo que se sitúa en la inmediata vecindad del agujero negro central.

"Sólo la estrecha colaboración de observatorios capaces de ver ambos extremos del espectro electromagnético ha hecho posible identificar la localización de la actividad registrada durante los episodios de emisión de rayos gamma, y en consecuencia, el lugar en el que se encuentra el acelerador de partículas de Messier 87", explica Daniel Mazin, del Instituto de Física de Altas Energías de Barcelona.

El H.E.S.S., que está en Namibia, y el Veritas, ubicado el en Arizona (EEUU), son telescopios de luz Cherenkov atmosférica de última generación, y utilizan grandes espejos y cámaras ultra-rápidas para detectar los brevísimos destellos de luz azulada (luz Cherenkov) producidos por las cascadas de partículas subatómicas generadas en la interacción de los rayos gamma de muy alta energía con la atmósfera.

En total, unos cuatrocientos científicos forman parte de estos proyectos.

MAGIC fue construido y es utilizado por alrededor de 150 científicos de Alemania, Italia, España, Suiza, Polonia, Finlandia, Croacia, Bulgaria y los Estados Unidos.

Por parte española participan en MAGIC, además del Instituto de Física de Altas Energías de Barcelona, la Universidad Autónoma de Barcelona, la Universidad de Barcelona, el Institut de Ciències de l'Espai de Barcelona, el Instituto de Astrofísica de Andalucía, el Instituto de Astrofísica de Canarias y la Universidad Complutense de Madrid.