Los astrónomos encuentran el jet de agujero negro más grande jamás visto, es enorme.

Jets de Partículas Cargadas: Fenómenos del Cosmos

Los **jets** de partículas cargadas se lanzan desde algunas galaxias a casi la velocidad de la luz. Estos impresionantes fenómenos iluminan los **telescopios de radio** y sirven como referencias para entender cómo los **agujeros negros** moldean el cosmos. Sin embargo, más allá de cierta distancia, las **señales débiles** se pierden en el murmullo de microondas dejado por el **Big Bang**.

Desde hace tiempo, los astrónomos han sospechado que muchas de las **galaxias tempranas** portaban tales jets, pero, hasta hace poco, incluso los instrumentos más sensibles no lograron detectar pruebas de ello.

Pero ahora, este obstáculo ha sido superado. Una imagen de radio recientemente analizada revela **lóbulos gemelos** que se extienden aproximadamente 66,000 años luz a cada lado de un **quasar** denominado J1601+3102. Dado que las **ondas de radio** comenzaron su viaje a través del espacio hace más de 12.1 mil millones de años, esta observación muestra al quasar tal como era cuando el universo apenas había completado aproximadamente el nueve por ciento de su historia.

Quasar J1601+3102

Este particular **quasar**, J1601+3102, pertenece a un universo juvenil; brilló por primera vez cuando el cosmos tenía menos de 1.2 mil millones de años. A pesar de lo joven que era, su **agujero negro central** ya pesaba alrededor de 450 millones de soles, lo suficiente para atraer **gas** y **polvo**, los cuales se calientan y emiten radiación a lo largo de todo el espectro.

La mayoría de los **jets de radio** a esta distancia se desvanecen antes de llegar a nuestras antenas. Sin embargo, la nueva imagen, obtenida con el **Low Frequency Array (LOFAR)**, revela una estructura que abarca casi 200,000 años luz; esto es aproximadamente el doble del diámetro de nuestra galaxia, la **Vía Láctea**, cuando ambos lóbulos se miden de extremo a extremo. La longitud sugiere un motor sostenido que continuó inyectando material mucho después de que se encendieron las primeras estrellas en el universo.

“Estábamos buscando **quasars** con jets de radio potentes en el universo temprano, lo que nos ayuda a entender cómo y cuándo se forman los primeros jets y cómo impactan la **evolución de las galaxias**”, explica Anniek Gloudemans, investigadora postdoctoral en **NOIRLab** y autora principal del estudio que describe este hallazgo.

LOFAR: Proporcionando Claridad Inusual

El **LOFAR** conecta más de 50 estaciones desde Irlanda hasta Polonia, convirtiendo a Europa en un enorme plato que destaca por captar **ondas de radio** de larga longitud. A esas frecuencias, incluso nubes tenues de electrones brillan, permitiendo que la red trace la longitud completa de un jet en lugar de solo sus nudos brillantes.

“Cuando comenzamos a observar este objeto, esperábamos que el jet sur del mismo fuera solo una fuente cercana no relacionada, y que la mayoría de él fuera pequeño. Eso hizo bastante sorprendente que la imagen de LOFAR revelara estructuras de radio grandes y detalladas”, dice Frits Sweijen, investigador postdoctoral en la **Universidad de Durham** y coautor del artículo.

“La naturaleza de esta fuente distante hace difícil su detección a frecuencias de radio más altas, demostrando el poder de LOFAR por sí solo y su sinergia con otros instrumentos.”

Trabajo en Equipo a Través de Longitudes de Onda

Para completar la imagen, los investigadores utilizaron datos en **infrarrojos** del **telescopio Gemini Norte** en Hawái y espectros ópticos de la **Hobby Eberly Telescope** en Texas. Estas observaciones localizaron la línea de emisión de **magnesio** que revela qué tan rápido la materia gira hacia el agujero negro y cómo de rápido toda la galaxia se recede debido a la expansión cósmica.

“Es solo porque este objeto es tan extremo que podemos observarlo desde la Tierra, a pesar de su lejanía,” afirma Gloudemans. “Este objeto muestra lo que podemos descubrir al combinar el poder de múltiples telescopios que operan en diferentes longitudes de onda.”

Gran Escape de J1601+3102

Sorprendentemente, el motor que impulsa esta enorme estructura no es el colosal monstruo que los astrónomos esperaban. “Curiosamente, el quasar que alimenta este **masivo jet de radio** no tiene una masa de agujero negro extrema en comparación con otros quasars,” dice Gloudemans. “Esto parece indicar que no es necesario contar con un agujero negro excepcionalmente masivo o una tasa de acreción alta para generar jets tan poderosos en el universo temprano.”

El lóbulo sur parece estar limitado, mientras que el lóbulo norte se extiende más allá, sugiriendo que el jet está atravesando cúmulos de gas sobrantes de la formación temprana de galaxias o chocando con un halo vecino.

Detectar jets tan distantes es difícil porque el **fondo cósmico de microondas**, el resplandor del **Big Bang**, se vuelve más brillante en relación a las fuentes de radio a medida que los telescopios miran más atrás en el tiempo. Este fondo roba energía a los lóbulos y oculta las señales débiles. Solo un jet inusualmente potente puede atravesar esa neblina, lo cual explica por qué los ejemplos han sido escasos hasta ahora.

¿Qué Significa Todo Esto?

Cada jet recién detectado proporciona a los astrónomos una nueva línea de evidencia sobre cómo los agujeros negros dan forma a sus galaxias anfitrionas. Al expulsar gas del centro, un jet puede ralentizar la formación de estrellas o, al agitar gas en los bordes, desencadenar más de ella. El descubrimiento del J1601+3102 muestra que esta dinámica ya estaba en marcha cuando el universo era joven, moldeando las galaxias que vemos hoy en día. Con sondeos de radio más sensibles y telescopios infrarrojos de próxima generación, se promete descubrir docenas de objetos similares en los próximos años. Cada uno de ellos traerá un mensaje de un tiempo cuando el espacio estaba apenas tenue iluminado, contándonos cómo un agujero negro modesto pudo lanzar un jet lo suficientemente grande como para extenderse a través de tres Vías Lácteas y sobrevivir a un viaje de 12 mil millones de años hasta nuestro vecindario.

El estudio completo fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.

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