Las dimensiones son gigantes, resume asombrada Gabriela Calistro Rivera, una astrónoma peruana de 34 años que actualmente trabaja en el Centro Aeroespacial de Alemania. Junto a colegas de Europa y Estados Unidos, Calistro anuncia hoy el descubrimiento de los mayores chorros jamás observados en el universo. Estos impresionantes chorros son producidos por un agujero negro supermasivo desconocido hasta ahora, llamado Porfirión, que escupe dos haces en direcciones opuestas, alcanzando una distancia equivalente a poner en fila 140 galaxias como la Vía Láctea, lo que equivale a 23 millones de años luz.

Porfirión recibe su nombre del mayor de los gigantes de la mitología griega. Este agujero negro supermasivo se asemeja a aquellos que se encuentran en el centro de todas las galaxias, incluida la nuestra. Se formó cuando el universo tenía 6.300 millones de años, lo que representa aproximadamente la mitad de su edad actual. Los chorros emanados de este agujero negro liberan una energía equivalente a billones de estrellas como el Sol, o al coloso choque de dos cúmulos de galaxias.

El hallazgo se publica en Nature, una de las revistas científicas más prestigiosas.

Las emanaciones de Porfirión se denominan chorros relativistas, pues las partículas que contienen —electrones, protones, átomos pesados— se acercan a la velocidad de la luz, el límite máximo de rapidez en el universo, de acuerdo a la teoría de la relatividad formulada por Albert Einstein hace más de un siglo. Según las leyes de la física, nada puede escapar de un agujero negro, lo que cae en él no sale jamás. Sin embargo, los chorros relativistas se producen justo antes de ese momento crítico, gracias a la intensa fricción de toda la materia girando alrededor del agujero negro.

El equipo de investigación ha utilizado el LOFAR, un radiotelescopio de baja frecuencia ubicado en los Países Bajos, pero también cuenta con antenas repartidas en varios países europeos. Este observatorio es capaz de captar ondas de radio de baja frecuencia, señales que pueden viajar desde Porfirión, a causa de la lejanía y antigüedad del agujero negro. Hasta ahora, se creía que había relativamente pocos agujeros negros con grandes chorros, observándose solo unos pocos cientos. Gracias al telescopio europeo, el equipo ya ha descubierto 11.000 chorros únicos.

El sistema de chorros más grande confirmado hasta ahora era Alcioneo, descubierto en 2022 por este mismo equipo. Alcioneo abarca unas 100 vías lácteas. En comparación, los chorros de Centaurus A, el sistema más cercano a la Tierra, son diez veces menores. Calistro explica que Porfirión es un gigante solo en apariencia, ya que dentro de su galaxia es comparable a una moneda en el centro de la Tierra. “Es increíble que este agujero negro tan pequeñito, por más que sea muy masivo, pueda tener una influencia en toda esta galaxia”.

Sin embargo, “lo más loco”, advierte Calistro, es que los chorros de Porfirión alcanzan distancias cientos de veces más lejos, influyendo en la composición del universo en escalas enormes. Los modelos teóricos que intentan explicar la física de estos chorros nunca habían predicho haces de tal magnitud. Es un fenómeno sin precedentes en el cosmos que simultáneamente redefine el papel de los agujeros negros en la evolución del universo.

Tradicionalmente, los agujeros negros se han percibido como monstruos destructores; sin embargo, este descubrimiento sugiere que pueden ser jardineros que controlan el crecimiento y evolución de las galaxias que los rodean. Actualmente, los detalles de este fenómeno son un campo de estudios muy activo. Según Calistro, una posible explicación de lo que ocurre es que los chorros relativistas elevan la temperatura del entorno galáctico, impidiendo que el gas colapse para formar nuevas estrellas.

El agujero negro supermasivo localizado en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A*, se encuentra inactivo. Sin embargo, los investigadores creen que en el pasado también pudo haber escupido potentes chorros relativistas. Esto se evidencia por dos enormes burbujas observadas en la parte superior e inferior de la galaxia, tan grandes que tomarían 50.000 años para ser atravesadas a la velocidad de la luz.

Los astrónomos han utilizado otros telescopios en India y Estados Unidos, comprobando que la galaxia donde reside Porfirión es unas 10 veces más masiva que la Vía Láctea. Debido a la expansión constante del universo, este se encuentra a 7.500 millones de años luz de distancia.

El telescopio LOFAR ha cubierto solo un 15% del cielo, lo que sugiere que posiblemente solo ha descubierto “la punta del iceberg”, como indica Martjin Oei, astrónomo del Instituto Tecnológico de California y principal autor del estudio. Es plausible que existan objetos similares que surgieron en etapas tempranas del universo, lo que contradiría las teorías existentes.

“Hasta ahora, estos sistemas de chorros gigantes parecían ser un fenómeno propio del universo reciente. Si chorros lejanos como estos pueden alcanzar la escala de la red cósmica, entonces es posible que todas las regiones del universo hayan sido afectadas por la actividad de agujeros negros en algún punto de su historia”, aclara Oei.

La investigación no se detiene aquí; el investigador desea seguir explorando cómo estas megaestructuras afectan el cosmos a nivel magnético. Por ejemplo, en nuestro planeta, el magnetismo contribuye a la prosperidad de la vida. El desafío es entender cómo se originó este fenómeno y cómo se difunde a través de la red cósmica, llegando a las galaxias, estrellas y eventualmente a los planetas.

Antxón Alberdi, director del Instituto de Astrofísica de Andalucía y no participante en el estudio, subraya su relevancia, ya que muestra cómo los agujeros negros pueden influir en la evolución del cosmos a escalas temporales y espaciales que los modelos actuales no logran reproducir adecuadamente.

Así, el trabajo refleja que Porfirión y su galaxia no aparecieron en un espacio vacío, sino en uno de los filamentos de esta red cósmica. Esto implica que sus campos magnéticos y partículas podrían haber conectado galaxias entre sí, influenciando su evolución a lo largo del tiempo.