El Explorador de Polarimetría de Rayos X por Imágenes (IXPE) de la NASA posiblemente ha resuelto un misterio de larga data sobre cómo se generan los rayos X en los poderosos chorros de los agujeros negros supermasivos. Los científicos han sentido curiosidad por las condiciones extremas dentro de estos chorros, y las observaciones de IXPE del blázar BL Lacertae, un agujero negro gigante que mira hacia la Tierra, han arrojado resultados sorprendentes que sugieren que la dispersión Compton – la interacción entre electrones de movimiento rápido y fotones – es el mecanismo probable detrás de la emisión de rayos X.
El Explorador de Polarimetría de Rayos X por Imágenes (IXPE) de la NASA ha resuelto potencialmente un misterio de larga data sobre la generación de rayos X en los chorros de agujeros negros supermasivos, centrándose específicamente en el blázar BL Lacertae. Este descubrimiento, publicado el 9 de mayo de 2025, ofrece un avance significativo en nuestra comprensión de estos entornos cósmicos extremos.
El problema central abordado por la investigación implica comprender cómo se producen los rayos X en los poderosos chorros que emanan de los agujeros negros. Se sabe que estos chorros, compuestos por partículas de movimiento rápido, emiten radiación a través del espectro electromagnético. Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo sobre los mecanismos específicos responsables de la generación de rayos X en estas condiciones extremas.
IXPE, lanzado en diciembre de 2021, está diseñado para medir la polarización de los rayos X, proporcionando una nueva forma de sondear los procesos físicos que ocurren en estos entornos de alta energía. La polarización se refiere a la dirección de oscilación de las ondas de luz. Al analizar la polarización de los rayos X, los científicos pueden obtener información sobre los procesos que los producen.
El estudio se centró en BL Lacertae, un blázar conocido por sus poderosos chorros. Los blázares son un tipo de núcleo galáctico activo (AGN) donde un agujero negro supermasivo está acumulando materia activamente, y su chorro está apuntando directamente hacia la Tierra. Esta orientación permite una observación detallada de las propiedades del chorro.
Utilizando IXPE, en colaboración con telescopios de radio y ópticos, los científicos observaron BL Lacertae en noviembre de 2023. Durante este período, la polarización óptica de BL Lac alcanzó un máximo del 47,5%, el más alto registrado para cualquier blázar. Sin embargo, IXPE encontró que la polarización de rayos X era mucho menor, con un máximo del 7,6%.
Los hallazgos sugieren que la dispersión Compton, la interacción entre electrones de movimiento rápido y fotones, es el mecanismo principal para la emisión de rayos X en BL Lacertae. Esto está respaldado por la alta relación de polarización óptica a rayos X.
Los resultados favorecen la explicación de la dispersión Compton sobre una hipótesis alternativa que involucra interacciones fotón-fotón. La menor polarización de rayos X medida por IXPE es más consistente con el modelo de interacción electrón-fotón.
Iván Agudo, autor principal del estudio y astrónomo del Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC en España, declaró: “Este era uno de los mayores misterios sobre los chorros de agujeros negros supermasivos”. Esto destaca la importancia de los hallazgos para avanzar en nuestra comprensión de estos fenómenos cósmicos.
El astrofísico Enrico Costa calificó el descubrimiento como uno de los logros más significativos de IXPE, lo que subraya el impacto de la misión. Steven Ehlert, científico del proyecto, enfatizó la necesidad de realizar más observaciones de otros blázares, ya que sus emisiones varían con el tiempo. Esto apunta a la naturaleza continua de la investigación y al potencial de futuros descubrimientos.
El estudio valida la misión de IXPE y su capacidad para proporcionar información única sobre el comportamiento de los agujeros negros supermasivos y sus chorros. La capacidad de medir la polarización de rayos X ofrece una nueva perspectiva sobre los procesos físicos en juego en estos poderosos motores cósmicos.
La misión IXPE de la NASA ha revelado información clave sobre la generación de rayos X en chorros de blázares, sugiriendo que el mecanismo más probable es la dispersión Compton (interacción entre electrones y fotones), en lugar de interacciones fotón-fotón. Este descubrimiento, validado por observaciones de BL Lacertae, es un logro significativo para IXPE y abre nuevas vías para explorar estos poderosos fenómenos cósmicos. Se necesitan más observaciones de blázares para comprender completamente sus emisiones dinámicas, lo que promete avances emocionantes en nuestra comprensión del universo.
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