¿Qué es el microblázar hallado en la Vía Láctea y por qué sorprende?

La Vía Láctea acaba de revelar uno de esos objetos que parecen escritos primero por un novelista y descubiertos después por los astrónomos. Un equipo internacional liderado por la Universidad de Jaén ha identificado IRAS 18293−0941, considerado el primer microblázar localizado en nuestra galaxia: un sistema formado por una estrella masiva y un agujero negro capaz de lanzar chorros de materia a velocidades próximas a la de la luz. Y uno de ellos está orientado casi directamente hacia la Tierra.

El sistema se encuentra a unos 12.000 años luz, oculto durante décadas detrás de densas nubes de polvo interestelar. No supone una amenaza conocida para nuestro planeta. Lo extraordinario está en otro sitio: IRAS 18293−0941 puede funcionar como un gigantesco acelerador natural de partículas y ayudar a explicar de dónde salen algunas de las emisiones más energéticas observadas dentro de la Vía Láctea.

El descubrimiento pone, además, una pieza que llevaba unos 30 años ausente del puzle astronómico. Los modelos predecían que debían existir microblázares en nuestra galaxia, versiones relativamente pequeñas de los blázares que vemos a distancias cosmológicas. Se habían buscado. Había candidatos. Faltaba uno que resistiera el examen de las observaciones.

Un agujero negro escondido a plena vista

IRAS 18293−0941 no apareció de repente. El objeto estaba catalogado desde hacía décadas, pero su ubicación resulta especialmente incómoda para la astronomía óptica: una enorme cantidad de polvo interestelar lo tapa como una cortina gruesa delante de un escenario.

La investigación combinó observaciones en distintas longitudes de onda y acabó descubriendo un sistema binario bastante peculiar. Una estrella caliente y masiva comparte vecindario con un agujero negro que completa una órbita aproximadamente cada 11,38 días. El agujero negro captura parte del material de su compañera y una fracción acaba expulsada por dos chorros opuestos.

Nada especialmente dócil, vaya.

La particularidad está en la geometría. Uno de esos chorros se mueve casi en nuestra dirección y puede alcanzar alrededor de tres cuartas partes de la velocidad de la luz. El otro viaja en sentido contrario y resulta mucho más difícil de observar directamente debido a los efectos relativistas que alteran cómo percibimos la radiación de materia moviéndose a semejante velocidad.

Por qué recibe el nombre de microblázar

Para entender el término hay que salir momentáneamente de la Vía Láctea. En el centro de algunas galaxias existen agujeros negros supermasivos que devoran materia y producen chorros relativistas inmensos. Cuando uno de esos chorros queda prácticamente alineado con nuestra línea de visión, los astrónomos hablan de un blázar.

IRAS 18293−0941 reproduce una arquitectura semejante a una escala muchísimo menor. Su agujero negro tiene dimensiones estelares y pertenece a un sistema binario, de ahí el prefijo “micro”. Es, en esencia, un pariente galáctico reducido de aquellas enormes máquinas cósmicas.

La palabra pequeña engaña un poco. “Micro” funciona estupendamente cuando se compara el objeto con un agujero negro supermasivo. Para cualquier escala humana, sin embargo, el fenómeno sigue siendo monstruoso.

Un chorro que apunta casi directamente hacia la Tierra

La orientación es uno de los detalles más llamativos del descubrimiento. Las imágenes obtenidas mediante la Red Europea de VLBI, que combina radiotelescopios separados por miles de kilómetros como si fueran una sola antena gigantesca, revelaron una emisión de radio estrecha y prácticamente unilateral.

Eso encajaba con un chorro relativista dirigido casi hacia nosotros. Después llegó otra comprobación independiente: las observaciones ópticas mostraron pequeñas variaciones en la luz de la estrella y permitieron reconstruir la inclinación de su órbita. Dos caminos distintos acabaron dibujando la misma geometría.

Que el chorro apunte aproximadamente hacia la Tierra suena bastante peor de lo que significa. No estamos ante un cañón cósmico recién encendido contra nuestro planeta. El sistema está a unos 12.000 años luz y su orientación resulta especialmente interesante porque los efectos relativistas intensifican la emisión que vemos cuando el material se mueve casi en nuestra dirección.

De hecho, esa alineación es precisamente lo que convierte al objeto en un microblázar.

La otra cara aparece a unos 100 años luz

El chorro contrario ofrece una historia diferente. Aunque resulta prácticamente invisible cerca del agujero negro, deja una huella enorme más lejos.

Las imágenes obtenidas con el radiotelescopio sudafricano MeerKAT muestran una burbuja de aproximadamente 100 años luz de extensión excavada en el medio interestelar. En uno de sus extremos aparece un punto especialmente brillante: el lugar donde el flujo expulsado por el sistema parece chocar contra una nube molecular.

Ahí empieza probablemente la parte más importante del hallazgo. El microblázar no solo expulsa materia. Podría estar convirtiendo esa región del espacio en un acelerador natural de partículas extraordinariamente potente.

Energías capaces de dejar pequeño al CERN

En las proximidades de ese punto de impacto existe una fuente de radiación de muy alta energía observada por instalaciones especializadas en rayos gamma. Se han detectado fotones con energías superiores a 100 teraelectronvoltios, o 100 TeV.

La comparación con los aceleradores construidos por seres humanos ayuda a hacerse una idea, aunque conviene hacerla bien. Los protones del Gran Colisionador de Hadrones, el LHC del CERN, trabajan en escalas de unos pocos teraelectronvoltios por partícula. En el entorno de IRAS 18293−0941, los modelos plantean que los protones podrían ser impulsados hasta la región de los petaelectronvoltios, es decir, miles de TeV.

No significa que se haya medido directamente cada protón alcanzando esas energías. El trabajo científico propone una asociación física entre el microblázar y una cercana fuente de ultraalta energía, respaldada por la posición, la potencia disponible y la interacción del chorro con el gas. Es una hipótesis sólida que deberá seguir comprobándose, no una licencia para convertir una posibilidad en certeza.

Los investigadores estiman que el chorro transporta una potencia enorme, suficiente para acelerar protones cuando golpea la nube molecular. Estos protones pueden colisionar después con el gas denso y generar, entre otros productos, la radiación gamma que llega hasta nuestros detectores. El acelerador y el material contra el que chocan las partículas están separados por decenas de años luz. Una maquinaria gigantesca montada sin tornillos, planos ni ingenieros.

Treinta años buscando algo que debía existir

Los microblázares llevan décadas apareciendo en los modelos teóricos. Si existen microcuásares —sistemas binarios con agujeros negros o estrellas de neutrones que generan chorros relativistas—, estadísticamente algunos deberían estar orientados casi en nuestra dirección.

Sobre el papel era razonable. Encontrarlos era otra historia.

IRAS 18293−0941 reunía varias dificultades a la vez: está lejos, aparece enterrado tras polvo galáctico y buena parte de su naturaleza solo se revela cuando se combinan observaciones de radio, luz visible y altas energías. La identificación ha requerido años de seguimiento y datos procedentes de diferentes observatorios, entre ellos instalaciones españolas.

El estudio, encabezado por investigadores españoles junto con científicos de otros países, presenta a IRAS 18293−0941 como un objeto que cumple las propiedades fundamentales esperadas de un microblázar galáctico y analiza su posible conexión con la emisión de ultraalta energía cercana.

Un laboratorio cósmico dentro de nuestra propia galaxia

La importancia del descubrimiento no se limita a añadir otra etiqueta al catálogo astronómico. Los blázares clásicos se encuentran en galaxias lejanas y están gobernados por agujeros negros supermasivos. Incluso con grandes telescopios, estudiarlos significa observar procesos que ocurren a distancias descomunales y en escalas temporales muy largas.

Un microblázar de la Vía Láctea cambia las reglas. Está muchísimo más cerca y su escala física es menor, así que determinados cambios pueden seguirse en días o años, no durante miles de años. Eso permite estudiar con una precisión inédita cómo nace un chorro relativista, cómo evoluciona y qué ocurre cuando golpea el gas que encuentra en su camino.

También puede iluminar uno de los problemas clásicos de la astrofísica de altas energías: el origen de los llamados PeVatrones galácticos, regiones capaces de acelerar partículas hasta energías del orden de un petaelectronvoltio. Durante mucho tiempo, restos de supernovas y otros ambientes extremos han ocupado buena parte de las sospechas. Los microcuásares y microblázares pueden ser otra pieza relevante.

La interacción tampoco termina en las partículas. Un chorro que excava una burbuja de decenas de años luz modifica el medio interestelar, calienta gas, comprime material y altera regiones donde pueden desarrollarse procesos relacionados con la formación de estrellas. El agujero negro, diminuto frente a la escala de la galaxia, acaba dejando cicatrices enormes.

La Vía Láctea todavía guarda máquinas extremas

IRAS 18293−0941 llevaba décadas en los catálogos y, sin embargo, su verdadera naturaleza permaneció escondida. Quizá esa sea la parte más sugerente de la historia: no ha sido necesario viajar hasta una galaxia remota para encontrar un laboratorio de física extrema. Estaba aquí, dentro de la Vía Láctea, detrás de una nube de polvo y esperando instrumentos suficientemente precisos.

El primer microblázar identificado en nuestra galaxia ofrece una oportunidad poco habitual para estudiar de cerca fenómenos que normalmente vemos a millones o miles de millones de años luz. Su agujero negro alimenta chorros relativistas, uno aparece casi alineado con la Tierra y el otro parece haber excavado una burbuja de unos 100 años luz antes de encontrarse con una nube molecular. En ese choque pueden estar naciendo algunas de las partículas más energéticas de nuestro entorno galáctico.

No es una amenaza llegada del espacio profundo. Es algo bastante más útil —y, científicamente, más extraño—: una máquina natural capaz de enseñar cómo trabaja la materia cuando la gravedad, la velocidad y la energía se acercan a sus límites.