El telescopio espacial James Webb ha logrado un hito astronómico sin precedentes al confirmar la existencia del contrajet —el chorro secundario que emana en dirección opuesta al principal— del agujero negro supermasivo M87*, ubicado en el centro de la galaxia M87, a 54 millones de años luz de la Tierra. Este descubrimiento, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, no solo valida las observaciones previas en radiofrecuencia, sino que también proporciona las primeras imágenes detalladas en el espectro infrarrojo, revelando una estructura compleja que había permanecido oculta durante décadas. El hallazgo, posible gracias a la aguda visión infrarroja del Webb y su cámara NIRCam, marca un antes y después en el estudio de los núcleos galácticos activos y los chorros relativistas, fenómenos que siguen desafiando la comprensión científica.
El agujero negro M87* es famoso por ser el primero en ser fotografiado directamente en 2019, gracias al Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), y por generar un chorro de materia que viaja casi a la velocidad de la luz. Sin embargo, su contrajet —el chorro que se dirige en sentido opuesto— había sido difícil de detectar fuera del espectro de radio, hasta ahora. Las nuevas imágenes del Webb, capturadas en cuatro longitudes de onda distintas (0.90, 1.50, 2.77 y 3.56 micrones), aislaron con precisión tanto el chorro principal como el contrajet, eliminando el brillo de la galaxia mediante un procesamiento avanzado de datos. «En las imágenes de 2.77 y 3.56 µm detectamos el contrajet a ~24 arcosegundos del núcleo, con una morfología consistente con las observaciones en radio», detallan los autores del estudio, quienes destacaron que esta confirmación visual permite comparar su estructura con la del chorro principal y analizar sus diferencias físicas.
Uno de los hallazgos más sorprendentes fue la observación detallada de HST-1, una región brillante ubicada a menos de un segundo de arco del núcleo galáctico. Las imágenes revelaron que esta zona no es uniforme, sino que presenta una subestructura doble, con dos componentes de tamaño y densidad de flujo similares. Este nivel de detalle permite estudiar cómo varían la energía de las partículas y los campos magnéticos a lo largo del chorro, así como medir el índice espectral —un parámetro clave para entender cómo cambia la intensidad de la radiación con la longitud de onda. «Ambas imágenes individuales y el mapa de índice espectral indican claramente su subestructura de dos componentes», señalan los investigadores, lo que sugiere que los procesos físicos en esta región son más complejos de lo que se pensaba.
El contrajet, observado con una claridad inédita en el infrarrojo, presenta una forma curvada en «C» y se extiende a 24 segundos de arco del núcleo, coincidiendo con lo sugerido por observaciones previas en radio. «El contrajet consiste en dos filamentos conectados por un punto caliente, formando una estructura en C, coherente con su morfología en radio», explican los autores, quienes también midieron su flujo en diferentes longitudes de onda: 230 ± 30 µJy a 3.56 µm y 220 ± 30 µJy a 2.77 µm. Aunque es más débil que el chorro principal, estos datos confirman que el contrajet es una estructura real y activa, posiblemente afectada por efectos relativistas como el debilitamiento Doppler, que hace que su luz sea menos intensa desde nuestra perspectiva.
Este descubrimiento no solo completa el rompecabezas de la estructura de M87*, sino que también abre nuevas preguntas sobre la dinámica de los chorros relativistas, presentes en muchas galaxias activas. La simetría entre el chorro y el contrajet, junto con su interacción con el medio interestelar, sugiere que estos flujos de materia están moldeados por inestabilidades como las de Kelvin-Helmholtz y posiblemente alimentados por reconexión magnética, un mecanismo que podría explicar su persistencia y potencia incluso a grandes distancias del núcleo. «Los resultados apoyan la idea de que estas estructuras están afectadas por inestabilidades y reconexión magnética», concluyen los autores, quienes destacan que el Webb ha conectado los datos de radio con los de luz visible, proporcionando un espectro más amplio para entender estos fenómenos.
El telescopio James Webb, con su capacidad única para observar en el infrarrojo cercano y medio, ha revolucionado la astronomía al ofrecer imágenes de alta resolución que complementan décadas de observaciones en otras longitudes de onda. Este avance no solo mejora la calidad técnica de los datos, sino que también acerca a los científicos a una comprensión más profunda de cómo se forman, aceleran y disipan los chorros relativistas, estructuras que siguen siendo uno de los mayores enigmas del universo. Con cada nueva observación, el Webb redefine los límites de lo que sabemos sobre los agujeros negros y su influencia cósmica, demostrando una vez más por qué es considerado el telescopio más poderoso jamás construido.