00:00Echa un vistazo a esta bella imagen captada por el telescopio espacial James Webb.
00:06Inmediatamente observarás dos tipos de objetos.
00:09En primer lugar, verás las estrellas cercanas dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea,
00:15que parecen puntos de luz rodeados de picos de difracción.
00:18Pero más allá, en el fondo, verás galaxias completamente nuevas,
00:23cada una de ellas con miles de millones de estrellas,
00:26esparcidas en borrones elípticos o espirales.
00:30Lo que probablemente no veas son objetos distintos e individuales dentro de esas otras galaxias,
00:37ya que están demasiado lejos y se mezclan con todas las demás fuentes de luz.
00:42Pero hay una excepción a esta regla.
00:44Un tipo de objeto tan brillante que puedes distinguirlo a miles de millones de años luz de distancia.
00:50Tan brillante que destaca entre todas las estrellas circundantes de su galaxia.
00:55Un Quasar.
00:58Pero, ¿y si te dijera que hay un montón de pequeños cuásares escondidos a plena vista dentro de nuestra Vía
01:04Láctea?
01:06¿Cómo puede ser si son algunos de los objetos más brillantes del universo?
01:11En este vídeo veremos cómo es posible,
01:13y cómo un equipo de científicos ha utilizado imágenes de un microcuásar cercano
01:18para obtener una perspectiva más profunda del funcionamiento interno de los cuásares de todo el universo.
01:26Acompáñame hoy mientras desentrañamos la historia de estos faros astronómicos fotón a fotón.
01:36Los astrónomos llevan siglos apuntando sus telescopios al cielo nocturno.
01:41Sin embargo, no fue hasta la década de 1950
01:45cuando emprendieron la búsqueda de un mapa del universo que nos rodea en ondas de radio,
01:51en lugar de luz visible.
01:53Considéralo como la versión astronómica de ponerse gafas de visión nocturna.
01:58Al principio, no vieron nada fuera de lo común.
02:01Muchas de las mismas galaxias que emitían luz visible también emitían ondas de radio,
02:06por lo que podían verse con o sin las gafas.
02:09Pero entonces, entre las estrellas y galaxias que se sabía que poblaban el cielo nocturno,
02:15los astrónomos vieron algo nuevo.
02:17Algo que brillaba mucho en ondas de radio, pero que nunca antes se había visto en luz visible.
02:23Y no había solo uno de estos objetos.
02:26En 1960, las observaciones aumentaron rápidamente,
02:31hasta que se registraron cientos de misteriosas fuentes de radio en todo nuestro cielo.
02:36Por aquel entonces, los astrónomos no tenían ni idea de cuál podía ser el origen de estas ondas de radio.
02:43Por lo que sabían, las ondas podían proceder de una gigantesca red intergaláctica de radios alienígenas.
02:50Pero lo que sí aprendieron de las observaciones de seguimiento realizadas con telescopios más precisos,
02:56como el telescopio Hale,
02:58es que estos objetos podían verse en la parte visible del espectro,
03:02solo que eran extremadamente pequeños y tenues.
03:05Eran demasiado pequeños para ser galaxias.
03:08Aparecían como puntos, no como manchas borrosas en el cielo.
03:12Pero tampoco podían ser estrellas normales,
03:15porque las estrellas normales no suelen emitir mucha energía en ondas de radio.
03:20Por este motivo, estos misteriosos objetos pasaron a conocerse como radiofuentes cuasi-estelares,
03:26que literalmente significa algo parecido a una estrella, pero no una estrella,
03:31que emite muchas ondas de radio.
03:34Con el tiempo, ese nombre se acortó a algo un poco más agradable, cuásares.
03:40Incluso con ese nombre tan pegadizo,
03:42los astrónomos y los físicos tardaron casi 30 años en determinar realmente qué eran los cuásares.
03:49Y, por desgracia, probablemente no sean radios extraterrestres,
03:54aunque la respuesta real sigue siendo sumamente fascinante.
03:58Resulta que la explicación gira en torno a los agujeros negros y no a los ordinarios,
04:04sino a los supermasivos, que pueden tener millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol.
04:11Estos agujeros negros supermasivos se encuentran con frecuencia en el centro de las grandes galaxias,
04:17y aunque los agujeros negros no emiten luz,
04:20pueden ser hermosos con los discos de acreción que orbitan a su alrededor.
04:25Si quieres conocer más detalles, puedes poner en cola nuestro otro vídeo sobre los cuásares.
04:30Pero por ahora, permíteme que te haga un breve resumen.
04:34La materia que orbita alrededor de un agujero negro puede caer en círculos a medida que pierde energía debido a
04:40la fricción interna.
04:42Gran parte de esa energía se convierte finalmente en luz que fluye hacia el exterior del agujero negro.
04:48Pero en algunos casos, el disco de acreción también escupe chorros relativistas de materia ionizada,
04:54colimados por potentes campos magnéticos junto con el giro del agujero negro y su entorno.
05:00Las partículas de estos chorros pueden propagarse por el universo de galaxia en galaxia, como rayos cósmicos,
05:08emitiendo señales de radio al ser empujadas por campos magnéticos intergalácticos.
05:13En conjunto, los cuásares emiten tanta energía que un solo cuásar de una galaxia lejana
05:19eclipsará a los otros cientos de miles de millones de estrellas de esa galaxia juntas.
05:26Por eso, cuando se observaron los cuásares por primera vez, parecían tan pequeños como una estrella,
05:32pero mucho más brillantes de lo que podría haber sido nunca cualquier estrella fuera de la Vía Láctea.
05:38Ahora bien, la Vía Láctea también tiene su propio agujero negro supermasivo justo en su centro,
05:44llamado Sagitario A Estrella.
05:47Pero para bien o para mal, el disco de acreción que rodea a nuestro agujero negro es demasiado fino y
05:53tenue
05:54como para llamarlo algo parecido a un cuásar.
05:56Y hasta que ocurra algo dramático, como la colisión con la galaxia de Andrómeda,
06:01prevista para dentro de unos miles de millones de años, Sagitario A Estrella probablemente
06:07permanecerá tranquilo y apacible.
06:09Por un lado, tenemos suerte, porque un cuásar tan cerca de la Tierra podría emitir suficiente
06:15radiación de alta energía como para ser potencialmente mortal para la vida terrestre.
06:21Lo que nos hace preguntarnos sobre los tipos de vida que podrían surgir en las galaxias que
06:26contienen cuásares.
06:28Pero, por otra parte, nos estamos perdiendo una segunda fuente de luz en el cielo que
06:33iluminaría a nuestro planeta casi con la misma intensidad que el Sol, y habría sido genial poder
06:39estudiar un cuásar desde cerca.
06:42Así que puedes imaginar mi sorpresa cuando me enteré de que en realidad podríamos tener lo mejor
06:47de ambos mundos.
06:49Cuásares vivos y activos en la Vía Láctea, y sin embargo, no tan potentes como para acabar
06:55con toda nuestra biosfera.
06:57¿Cómo es posible?
06:59Si el único agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia no es un cuásar,
07:04¿dónde podrían estar?
07:07Los científicos tardaron un par de décadas en descubrir que los cuásares también pueden
07:12formarse alrededor de agujeros negros normales, no solo supermasivos.
07:16Estos agujeros negros ordinarios, solo unas pocas de veces más masivos que el Sol, suelen
07:23formarse cuando colapsan estrellas gigantes, por lo que hay montones de ellos repartidos
07:28por prácticamente cualquier galaxia.
07:31Normalmente, no esperarías que uno de estos agujeros negros tuviera su propio disco de
07:36acreción, pero de vez en cuando una estrella cercana en órbita puede ser absorbida por
07:42su atracción gravitatoria y actuar como fuente de una versión más pequeña y menos mortífera
07:48de un cuásar, un microcuásar.
07:51Aunque los chorros de un microcuásar son mucho más débiles, pueden ser más fáciles de estudiar
07:57debido a su proximidad a la Tierra, lo que nos permite conocer más detalles sobre las propiedades
08:03y la dinámica tanto de los microcuásares como de sus hermanos mayores.
08:08El primer microcuásar se descubrió en 1979 y se le dio el ordinario nombre de SS-433,
08:16ya que se documentó originalmente como la entrada 433 de un catálogo de estrellas recopilado
08:24por los astrónomos Nicolás Sandulek y Bruce Stephenson dos años antes.
08:29Hasta la fecha solo se han encontrado un puñado de microcuásares, y el SS-433 en particular
08:36ha sido objeto de asombro e investigación generalizados.
08:41A pesar de su nombre, SS-433 es algo más que una estrella cualquiera de un catálogo.
08:48Es una supergigante de tipo A que orbita alrededor de un agujero negro de masa estelar en un sistema
08:54binario.
08:55A medida que el agujero negro acumula material de la estrella supergigante, produce un par
09:01de chorros perpendiculares a la línea de visión desde la Tierra, lo que significa que
09:05los chorros propiamente dichos nunca nos golpearán ni llegarán a nuestros detectores.
09:11Pero a medida que los chorros se propagan hacia el exterior, emiten luz en todo tipo de direcciones,
09:16lo que nos permite obtener imágenes de ellos en distintas longitudes de onda y conocer mejor
09:22cómo se producen.
09:24Una de las primeras cosas que vimos fue que en realidad hay dos tipos de chorros que emanan
09:29del SS-433.
09:31Los chorros interiores se extienden solo un par de años luz desde el agujero negro antes
09:36de desvanecerse, mientras que los chorros exteriores aparecen a 75 años luz y se extienden
09:43unos 300 años luz más.
09:46Todavía no sabemos cómo se forman exactamente estos chorros exteriores, ni por qué terminan
09:52después de 300 años luz.
09:53Y solo tenemos una idea aproximada de qué están hechos, pero un estudio reciente de
09:59la colaboración HES puede darnos algunas pistas nuevas para responder a estas preguntas.
10:05Una de estas pistas es la presencia y distribución de fotones de alta energía, llamados rayos gamma,
10:12que emiten la SS-433.
10:16Normalmente no se esperaría que las estrellas o los discos de acreción produjeran rayos gamma,
10:21porque sus temperaturas son demasiado bajas.
10:25Pero los chorros exteriores que salen de SS-433 parecen emitirlos a raudales.
10:32Lo más sorprendente es que, aunque los chorros exteriores son extremadamente calientes, el
10:38espectro de luz que emiten no se corresponde con una distribución térmica ordinaria de
10:43fotones.
10:44Entonces, ¿qué está generando todos estos rayos gamma?
10:48La teoría actual es que los chorros exteriores contienen electrones de alta energía, que
10:54pueden chocar con fotones de menor energía que atraviesan el sistema, transfiriendo sus
10:58energías a los fotones durante esas colisiones.
11:01Este proceso se conoce como dispersión Compton inversa.
11:06Los científicos del HES se dieron cuenta de que medir la energía de estos rayos gamma
11:11puede proporcionarnos mucha información sobre la energía de los electrones de los chorros
11:16que los produjeron en primer lugar, y lo que descubrieron corroboraba plenamente la teoría
11:22de la dispersión Compton inversa.
11:24Los rayos gamma de mayor energía, con más de 10 teraelectronvoltios de energía por fotón,
11:30o unos 10 billones de veces más energía que un fotón de luz visible, procedían principalmente
11:36de la región más interna de los chorros exteriores.
11:39En cambio, los rayos gamma con energías más bajas procedían de distancias correspondientemente
11:45más alejadas de los chorros del SS433.
11:50Esta distribución es un claro indicio de que los electrones que se encuentran más abajo
11:55en los chorros tienen menos energía para transferir a fotones que los electrones que se encuentran
12:01justo al principio, o en otras palabras, a medida que los electrones recorren los chorros
12:06exteriores tienden a perder energía con el tiempo, presumiblemente debido a sus colisiones
12:11con fotones.
12:12Pero para empezar, ¿cómo adquirieron los electrones energías tan grandes?
12:17Los modelos sugieren que su velocidad inicial de lanzamiento desde el agujero negro era solo
12:23una cuarta parte de la velocidad de la luz, pero cuando llegan a los chorros exteriores, estos
12:28electrones de alta energía parecen moverse a velocidades incluso superiores al 99% de la
12:35velocidad de la luz, multiplicando sus energías iniciales por un factor de mil millones.
12:40La colaboración Hess cree que esta salvaje aceleración se produce debido a una onda de
12:46choque en la base de los chorros exteriores, causada por complicadas configuraciones de
12:51campos magnéticos.
12:52Cada vez que un electrón interactúa con el frente de choque, gana un impulso como al usar
12:58un champiñón en Mario Kart, y debido a la difusión de electrones de un lado a otro
13:02dentro del chorro, algunos electrones pueden cruzar este impulsor una y otra y otra vez,
13:08como un truco de velocidad infinita.
13:11Este proceso se denomina aceleración de choque difusiva, y puede ser responsable de elevar
13:16los electrones a energías de cientos de teraelectrón voltios, lo suficiente para poder producir
13:22los rayos gamma de alta energía observados por Hess.
13:26Pero arrojar luz sobre la producción de fotones en los chorros exteriores de SS433 es solo
13:33el principio.
13:34Los microcuásares dispersos por la Vía Láctea pueden contener tesoros de información sobre
13:39el funcionamiento interno, incluso de los cuásares más masivos en los centros de las
13:44galaxias lejanas.
13:45Y ahora que sabemos buscarlos, los microcuásares son menos como joyas ocultas, y más como faros
13:52en el cielo, posando para que nuestros astrónomos capten su belleza en todo un espectro de fotografías,
13:58y revelando sorpresas cada vez más impactantes.
14:03¿Qué es lo que más te ha sorprendido del vídeo de hoy?
14:06¿Fue la posibilidad de ondas de choque en el espacio profundo cerca de agujeros negros?
14:11¿O el hecho de que la Vía Láctea alberga docenas de pequeños cuásares?
14:15Dinos lo que piensas en los comentarios de abajo.
14:20Gracias por tu visita, y nos vemos en el futuro.
