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Un segundo chorro de plasma saliendo del núcleo de la galaxia activa Markarian 501 (Mrk 501) podría ser la pista más clara hasta ahora de que en su centro existen dos agujeros negros supermasivos orbitando entre sí, posiblemente rumbo a una futura colisión cósmica.
El hallazgo fue publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society por un equipo internacional liderado por investigadores del Instituto Max Planck de Radioastronomía, en Alemania, tras revisar más de una década de observaciones realizadas con el Very Long Baseline Array (VLBA), una red de radiotelescopios capaz de observar regiones extremadamente pequeñas alrededor de núcleos galácticos activos.
Mrk 501 es un blázar, un tipo de galaxia activa en la que un agujero negro supermasivo lanza chorros de partículas —llamados jets— a velocidades cercanas a la de la luz. Estos jets pueden extenderse por enormes distancias y producen intensa radiación detectable desde la Tierra.
Desde hace décadas, este objeto desconcierta a los astrónomos por una anomalía: sus jets parecen apuntar en distintas direcciones según la escala observada. Cerca del núcleo muestran una orientación, pero a mayores distancias cambian de forma notable. Esa desalineación no había encontrado una explicación completa.
Ahora, el nuevo estudio propone una respuesta.
Además del jet principal ya conocido, identificado como Jet 1, los investigadores detectaron una segunda estructura nuclear, llamada Jet 2, que parece nacer desde el lado opuesto —donde normalmente estaría un contrajet— y luego curvarse en sentido antihorario alrededor del núcleo principal.
En algunas observaciones, esta segunda estructura incluso adopta una forma parcial similar a un anillo de Einstein, un fenómeno asociado con lentes gravitacionales, cuando la gravedad curva la trayectoria de la luz.
El equipo reanalizó 83 observaciones del VLBA realizadas entre 2011 y 2023 a una frecuencia de 43 GHz. Al comparar esas imágenes con observaciones previas en 15 y 8 GHz, encontró que todo el sistema de jets presenta un desplazamiento lateral periódico en una escala cercana a siete años.
Además, la variación total del brillo en radio también mostró una modulación con un período de aproximadamente 7,4 años.
En el núcleo apareció otra posible señal más corta: una periodicidad cercana a 121 días. Aunque esta segunda señal tiene menor certeza estadística, coincide con la aparición cuasiperiódica de Jet 2, lo que fortaleció la hipótesis de que ambos fenómenos están conectados.
Para explicar este comportamiento, los autores evaluaron varios escenarios físicos. La opción que mejor coincidió con las observaciones fue la presencia de un sistema binario de agujeros negros supermasivos, es decir, dos agujeros negros gigantes orbitando uno alrededor del otro.
Según ese modelo, uno produciría el jet principal y el segundo estaría relacionado con Jet 2. La precesión del sistema —un cambio lento en la orientación orbital— tendría un ciclo cercano a siete años, mientras que la órbita completa entre ambos cuerpos tomaría unos 121 días.
Si ambos tienen masas similares, cada agujero negro podría tener entre 100 millones y 1.000 millones de veces la masa del Sol. La separación entre ambos sería extremadamente pequeña: entre 27 y 128 radios de Schwarzschild, una distancia mínima incluso en términos astronómicos.
El estudio no confirma de forma definitiva esta interpretación, pero sí señala que es la explicación que mejor reproduce la combinación de movimientos, cambios de brillo y la extraña morfología observada en Mrk 501.
Si esta hipótesis se confirma, este blázar podría convertirse en uno de los mejores candidatos para estudiar futuras fusiones de agujeros negros supermasivos y las ondas gravitacionales que esos eventos extremos pueden producir.
