Introducción
Los blazares son núcleos galácticos activos con chorros relativistas que están orientados en dirección a la tierra. Se caracterizan por su alta luminosidad, su alta y rápida variabilidad, la polarización de los fotones que emite y la detección de movimientos superlumínicos cerca de estos objetos, es decir movimientos que parecen ir más rápido que la velocidad de la luz, tal como se detectó en la galaxia M87 que se muestra abajo.
Se trata de un tipo de cuásares (quasi-stellar radio source o fuentes de radio cuasi estelares) formados por un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia elíptica gigante. Estos están entre las fuentes más energéticas conocidas en el universo. Los blazares forman parte de un mayor conjunto de galaxias que se caracterizan por tener el núcleo activo y se conocen como AGN's. Se dividen en cuásares OVV (que emiten en el espectro óptico) y los objetos BL Lac.
Descubrimiento
Antes de ser descubiertos, muchos blazares eran considerados estrellas variables irregulares (estas son estrellas que no tienen un período de cambio de brillo detectable) ya que cambiaban al cabo de días o años pero sin seguir patrón alguno. Luego con el avance de la radio astronomía, se descubrieron los cuásares, dentro de los cuales se hallaban bastantes blazares. BL Lacertae fue el primer blazar en ser identificado. Se sospechaba que era una estrella variable irregular, pero luego se halló evidencia de que era en realidad una galaxia. Desde allí viene una de los dos tipos de blázares: los objetos tipo BL-Lac.
Características de los Blazares
Se piensa que los blazares, como todos los AGN, se alimentan de materia que cae en un agujero negro supermasivo que se halla al centro de la galaxia que lo contiene. Polvo, gas o incluso estrellas, podrían ser capturados por la fuerza gravitacional de dicho objeto hasta ser engullidos. Esto crea un disco de acresión de alta temperatura de unos 10e−3 parsecs de diámetro, lo cual es pequeño comparado con otras galaxias. A mayor distancia del agujero negro, en el mismo plano que el disco de acreción, se encuentra también un toroide de gas caliente. Dichas regiones pueden generar una variedad de líneas espectrales, en especial en el espectro no térmico. Desde frecuencias bajas, de radio, hasta rayos gamma y en algunas frecuencias con alta polarización.
Los fotones en ondas de radio hasta rayos X son generados por radiación de sincrotrón (radiación producida por cargas moviéndose en una trayectoría curva en un campo magnético a velocidades relativistas) y los rayos gamma son emitidas por el efecto Compton inverso (esto es cuando un electrón muy energético choca contra un fotón térmico y le transfiere su energía). La siguiente imagen muestra las principales posibles emisiones que se piensa pueden producirse dentro del chorro de plasma de un blazar:
Fuente: Matisquiadis A. Consequences of Proton Acceleration in Blazar Jets
La velocidad del plasma del chorro de un blazar puede estar entre el 95% y el 99% de la velocidad de la luz. Esto hace que la luminosidad observada desde la tierra sea inmensa cuando el blazar apunta el chorro hacia ésta. Esto debido a efectos relativistas sobre los fotones emitidos por el jet. Cuando el blazar está apuntando exactamente a la tierra, esto puede implicar que su luminosidad se vea amplificada hasta 700 veces, mientras que si el ángulo es mayor a 35 grados, la luminosidad observada desde la tierra será menor que la luminosidad que se observaría desde el marco de referencia del blazar. A esto también se le conoce como el efecto del faro, ya que éstos dispositivos de navegación marina están hechos para alumbrar con gran intensidad hacia una sóla dirección.
Actualmente se investiga la posible correlación entre las emisiones de los blazares en distintas longitudes de onda para confirmar modelos que predicen la manera en que estas suceden. Otra vía de investigación consiste en detectar neutrinos provenientes de la aceleración de protones dentro del chorro de plasma, sin embargo detectar neutrinos es algo bastante difícil, así que falta aún varios años para lograr juntar los suficientes datos.
Conclusión
Toda esto deja a los blazares como uno de los fenómenos más violentos del universo conocido. No querríamos acercarnos a uno de estos ni de chiste ni a unos pocos años luz de distancia. Me parece inimaginable cómo es que el chorro de materia puede tener tal velocidad y es sorprendente ver todas las conclusiones que han podido hacer los astrónomos a partir de la poca información que se tiene de éstos. Todas las teorías que se tienen de estos objetos son relativamente nuevas y podrían cambiar en los próximos años mientras más evidencia sea evaluada y la física de chorros avance.
Referencias
Ajello M. et al. (2014) The cosmic evolution of Fermi BL Lacertae objects. The Astrophysical Journal, Volume 780, Number 1.
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/780/1/73/meta
Biretta J. (1999) HUBBLE DETECTS FASTER-THAN-LIGHT MOTION IN GALAXY M87.
Matisquiadis A. (2016) Consequences of Proton Acceleration in Blazar Jets. Galaxies 2016, 4(4), 59; doi:10.3390/galaxies4040059
https://en.wikipedia.org/wiki/Blazar (consultada en el 31 de Enero del 2018)
Artículo liberado bajo la CC 4.0 BY-NC-SA.
Gracias por compartir. Interesante información, no lo sabía.
Desconocía este fenómeno!
gracias por la información! un placer como siempre!
un abrazo
Muy bueno este post, me encontraba en total desconocimiento sobre ese tipo de información, es muy nutritivo gracias por compartir ésta información, te felicito amigo y mil gracias por tu apoyo.
Gracias por el apoyo, Jorge. Me alegra que te guste el post. Saludos
Muy interesante la información @elguille, en el universo hay tantos elementos y cosas que aprender que ya me pierdo entre tantos nombres, jejeje.
Ya veo que has dado el salto a participar en steemstem. Yo también acabo de hacerlo, enfocándome por el lado del electromagnetismo. A ver como nos va.
Un saludo.
Yo he aprovechado una cosa de la universidad que tengo que hacer para escribir un post y de paso aprender :) .. muy bueno tu post, por cierto. Espero que nos vaya bien. A lo mejor intento mejor hacerlos en inglés.
Que bueno que, además de tu música, incursiones en el campo de la ciencia con este artículo que apasiona a los amantes de la astronomía y su tema preferido del blazar, que ya tiene 40 años en la mesa de estudio!
Estimado @elguille por favor lee las normas y criterios establecidos por #steemSTEM para que tus publicaciones aporten al conocimiento en la comunidad científica #stem-espanol
Gracias @iamphysical Seguiré aportando en lo poco que sé sobre ciencia :)
Interesante datos nos aportas @elguille, es increíble que cada día se descubran no solo estrellas y exoplanetas nuevos, sino objetos con esta gran cantidad de energía. Sin embargo no me queda claro la diferencia con los cuásares, o ¿solo es un tipo de cuásar con aún más energía?. Sigue publicando temas de este estilo, te has ganado otro seguidor. Saludos.
Hola @kruznik. Gracias por pasar a leer. Se piensa que los blazares son AGN's apuntando directo a la tierra. Mientras que los cuásares son AGN's que no nos apuntan directamente. Así que puede que sean lo mismo pero en distintos ángulos (si se asume la teoría de que ambos son galaxias con agujeros supermasivos al centro). Lo que los diferencia viene siendo entonces la cantidad de energía que emiten y su espectro. El término cuásar se refiere a objetos que emiten ondas de radio y que parecen estrellas, pero no se comportan como estrellas (quasi-estellar radio sources). Mientras que el término Blazar surge de objetos que son similares al objeto BL Lacertae, que es un AGN que mostró características diferentes a los cuásares. Luego vinieron otros tipos de blazares, pero el nombre surgió seguramente de BL Lacertae.
A ver si entendí bien... ¿me ayudas? ¿Un blazar toma, o chupa, energía de un agujero negro y toda esa energía concentrada la expulsa en forma de chorro material apuntando a la tierra? ¿a la tierra? ¿solo a la tierra? ... bastante extraño este fenómeno pues...
Hola Lorena. Muy buenas preguntas. Un blazar tiene un agujero negro supermasivo en su centro. Este agujero negro se come la materia que entre en su horizonte de eventos. Dicha materia no tiene escapatoria y no puede ser expulsada en el famoso chorro energético del AGN. El agujero negro crea un inmenso pozo gravitacional que hace que estrellas, polvo, gases y cualquier objeto cercano avancen hacia su centro, como en espiral. Todo ese movimiento y esa compresión va haciendo que la materia se ionice y que se forme un plasma extremadamente caliente. Además el movimiento circular va creando un campo electromgnético muy fuerte (si sabes algo de electrónica, pensá en las bobinas de los electroimanges, en las cuales al pasar una corriente de electrones, se crea un campo magnético perpendicular a las espiras, como las bobinas de las bocinas) que hace que la materia ionizada, y toda partícula con carga, salgan disparadas perpendicularmente al disco de materia con muchísima energía. La materia que sale pasa lejos del agujero negro, por lo que no quedará atrapada por éste. Por definición, a los blazares se les identifica como los AGN que apunten hacia la tierra. Así que sí, se consideran blazares sólo a los que apuntan a la tierra. Pero eso es sólo nomenclatura. En general estamos hablando de AGN's. Ahora, todo esto se ha inferido de las propiedades de la luz que nos llega de estos objetos. En los próximos años se irán confirmando o descartando estas teorías, dependiendo, por ejemplo si se encuentran neutrinos relacionados a estos objetos, que irían confirmando los modelos teóricos que se piensan que explican su comportamiento. A ver si he podido explicarme :) Saludos
Sí, vamos a ver :D y ante todo muchas gracias por tu explicación, perdona si soy cansona, pero me gustan estos temas ;D ¿qué diferencia existe entre un agujero negro y un AGN? Cómo lo describes me imagino que todos los agujeros negros provocarían este fenómeno, pues según entiendo, todos tienen la capacidad, o está en su esencia, de chuparse cuanto bicho se les atraviese. La otra es... ¿te viste interestelar? ¿será posible que un humano pueda atravesar un agujero negro como en la película? ¿o esto es sólo ficción? ¿a nivel de ciencia qué pasaría realmente?
Un AGN es un núcleo de una galaxia que es un agujero negro supermasivo. Se piensa que todas las galaxias tienen de estos en su centro. Hay agujeros negros más pequeños, sueltos por ahí, que no tienen alrededor una galaxia entera. En primer lugar, habría que sobrevivir esas temperaturas y la inmensa radiación. Luego, parece que sí podríamos sobrevivir a un agujero negro supermasivo. Pero eventualmente llegaríamos al centro, donde está la singularidad https://books.google.com.gt/books?id=5dryXCWR7EIC&pg=PA265&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
Ya en el centro no sabemos en realidad qué pasaría. Por eso me gusta Interstelar, ya que introduce la ciencia ficción sin entrar en conflicto con la ciencia ya conocida.
Gracias Guille por la info :D siguen muchas dudas en mi cabeza... voy a ver si encuentro el libro en español, y si es entendible para mí ajjajajaja pues desafortunadamente no soy teórica de la física, se de lo básico, es decir, de conceptos, no de fórmulas avanzadas :(