Biografía de 3C 279

La observación de algunos objetos astronómicos exóticos requiere la puesta en marcha de esfuerzos titánicos por parte de los especialistas. Algunos de ellos están tan lejos que se necesita la colaboración de varios instrumentos para obtener datos novedosos sobre su estructura y características.

Los cuásares son candidatos habituales para este tipo de estudios cooperativos, debido a su lejanía y debilidad en el brillo. 3C 279, un cuásar situado en la constelación de Virgo con una magnitud de sólo 17,8, ha sido objeto de observaciones de esta clase.

Estamos ante un objeto que ha interesado a los astrónomos durante bastante tiempo. Los cuásares, en general, son extremadamente distantes (y por tanto muy antiguos), así como tremendamente activos. Se cree que constituyen la manifestación visible de la actividad de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia primitiva, desde el que se emitirían grandes cantidades de energía (tanta como la de cientos de galaxias de mediano tamaño brillando a un tiempo) mientras se devora materia por acreción. Son tan intrínsecamente luminosos que incluso a la distancia que se encuentran pueden ser visibles desde la Tierra.

La energía que propagan al espacio puede ser detectable en el rango óptico, pero también en el de las ondas de radio o en el de los rayos-X o los rayos gamma, por ejemplo. 3C 279 es un cuásar especialmente destacado porque tiene un comportamiento variable en esas bandas concretas de radiación electromagnética. Su luminosidad, en efecto, puede oscilar rápidamente, y de hecho ha experimentado varios momentos de variabilidad acusada, como ocurrió entre 1987 y 1991.

Observado por primera vez en 1971, recibió una especial atención veinte años después, gracias al telescopio espacial de rayos gamma de la NASA, el Compton, el cual, durante su estudio, determinó que 3C 279 fue también uno de los objetos más brillantes en esa longitud de onda, al menos durante un tiempo. Desde entonces ha continuado siendo observado por otros instrumentos, que han aportado nueva información sobre sus características y especialmente de los chorros de material y partículas que parecen surgir de los polos del cuásar.

Representación artística del cuásar 3C 279 y de uno de los chorros de materia que surgen de sus polos. (Foto: ESO/M. Kornmesser)

Las investigaciones más recientes, sin embargo, se han efectuado en la banda de las ondas de radio. En concreto, una colaboración realizada por tres observatorios instalados en Arizona, Chile y Hawái, logró las mejores y más finas vistas hasta la fecha de la zona que rodea al agujero negro supermasivo de 3C 279.

Para lograr la máxima resolución angular posible, los astrónomos interconectaron tres radiotelescopios: el Submillimeter Telescope del Arizona Radio Observatory (ARO), propiedad de la universidad de Arizona, en este estado estadounidense; el Atacama Pathfinder Experiment (APEX), en Chile; y el Submillimeter Array (SMA), en Hawái. Esta unión, efectuada gracias a la técnica denominada Very Long Baseline Interferometry (VLBI), ha supuesto crear una especie de radiotelescopio virtual enorme, de miles de kilómetros de base, mucho mayor que cualquier radiotelescopio individual o de una sola pieza.

Observando simultáneamente a su objetivo y reuniendo después los resultados obtenidos por cada uno de los radiotelescopios, los astrónomos pudieron obtener la visión mejor definida de este cuásar hasta la fecha, lo cual no fue un emprendimiento sencillo, ya que es muy difícil coordinar la detección de las señales procedentes del cuásar, y procesarlas como si procedieran de un único instrumento. El mayor reto fue evitar la desincronización, y de hecho, nunca antes se había hecho nada tan ambicioso para la observación de cuásares o agujeros negros, y aún menos bajo una frecuencia de trabajo de sólo 1,3 milímetros, un millar de veces más corta que las ondas de radio de frecuencia modulada (FM).

Según el estudio, 3C 279 dispone de un agujero negro supermasivo en su centro que posee una masa unos 1.000 millones de veces superior a la de nuestro Sol. Su luz, debido a su lejanía, ha tardado 5.000 millones de años en llegar hasta nosotros.

Gracias a que la resolución angular del interferómetro alcanzó los 28 microsegundos de arco, fue posible distinguir estructuras de menos de 1 año-luz de diámetro en el cuásar. Nada mal si tenemos en cuenta que se halla a esos 5.000 millones de años-luz de distancia de la Tierra.

El éxito del experimento abre buenas perspectivas para la unión de más radiotelescopios al interferómetro, formando así el llamado Event Horizon Telescope, una iniciativa capaz de observar la “sombra” de algunos agujeros negros supermasivos.

Poseedor de un corrimiento al rojo de 0,53, 3C 279 está muy lejos pero aún ha permitido efectuar interesantes investigaciones sobre su comportamiento, entre ellas el llamado movimiento superlumínico, es decir, el efecto óptico que hace que su luz parezca moverse más rápido que la velocidad de la luz en el vacío. Ocurre porque uno de los chorros de materia que surgen del cuásar se mueve a velocidades cercanas a la de la luz en dirección al observador.

DATOS BÁSICOS:

Nombres: 3C 279, 4C –05.55, NRAO 413, PKS 1253–05
Tipo: Cuásar
Constelación: Virgo
Distancia a la Tierra: Unos 5.000 millones de años-luz
Magnitud aparente: 17,8
Características especiales: Cuásar variable cuyos chorros de partículas muestran el efecto óptico de un comportamiento superlumínico.

(AUTOR: MANEL MONTES)