OJ 287: el agujero negro supermasivo con un chorro en forma de cinta que podría resolver cómo se fusionan los monstruos cósmicos
Astrónomos han captado en la galaxia OJ 287 un chorro de plasma que se ondula como una cinta en el espacio, una estructura única que ofrece pistas sobre la enigmática coreografía gravitacional de dos agujeros negros supermasivos. Una imagen sin precedentes que podría acercarnos, por fin, a comprender cómo colisionan los gigantes más extremos del cosmos.
Por Enrique Coperías
Una nueva imagen de la galaxia OJ 287 muestra por primera vez la estructura curvada y en forma de cinta del chorro de plasma emitido desde su parte central. Cortesía: Efthalia Traianou / Universidad de Heidelberg / IWR
En el corazón de una galaxia activa a unos 3.500 millones de años luz de la Tierra late uno de los enigmas más fascinantes de la astrofísica moderna: OJ 287. Este agujero negro supermasivo, famoso por sus explosiones periódicas de luz y por ser un candidato clave en la búsqueda de ondas gravitacionales de origen binario, ha vuelto a sorprender a la comunidad científica.
Gracias a observaciones de altísima resolución realizadas con el telescopio espacial RadioAstron, del Centro Astro Espacial de Rusia, y una red global de radiotelescopios, un grupo internacional de investigadores ha captado imágenes sin precedentes del jet o chorro relativista que emana de este objeto y que muestra una estructura nunca antes vista: un chorro que se dobla varias veces en ángulos agudos, dibujando una morfología que recuerda a una cinta a lo largo de casi una milésima de segundo de arco en el cielo (una milésima de segundo de arco en el cielo, a la distancia de OJ 287, equivale a aproximadamente 160.000 kilómetros, lo que es poco menos de la mitad de la distancia de la Tierra a la Luna).
Este descubrimiento, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, ofrece nuevas pistas sobre cómo se comportan los chorros relativistas en los entornos extremos que rodean a los agujeros negros, al tiempo que fortalece las teorías que apuntan a la existencia de un sistema binario de agujeros negros en OJ 287.
«Nunca antes habíamos observado una estructura en la galaxia OJ 287 con el nivel de detalle que muestra esta nueva imagen —subraya Thalia Traianou, investigadora en el Centro Interdisciplinario de Cálculo Científico de la Universidad de Heidelberg (Alemania) y autora principal del estudio.
Qué es OJ 287 y por qué es tan importante en astrofísica
OJ 287 pertenece a la clase de blázares, núcleos galácticos activos con alta luminosidad y gran actividad. Lo que lo hace único es su patrón de variabilidad: desde finales del siglo XIX, se han documentado estallidos de brillo óptico aproximadamente cada doce años. Esta regularidad llevó a proponer uno de los modelos más ambiciosos en astrofísica: la existencia de un sistema binario compuesto por dos agujeros negros supermasivos, uno de los cuales orbita al otro y cruza periódicamente su disco de acreción, generando así los destellos observados.
La imagen obtenida por el equipo de investigación, con Thalia Traianou, astrofísica del Instituto de Astrofísica de Andalucía, al frente, penetra profundamente en el núcleo de la galaxia, y revela no solo la curva aguda del chorro en forma de cinta, sino también nuevas pistas sobre la composición del plasma y el comportamiento del jet relativista, un chorro de partículas que viaja a velocidades cercanas a la luz.
Algunas regiones galácticas alcanzan temperaturas superiores a los diez billones de grados Kelvin, una señal inequívoca de la intensa energía y movimiento liberados cerca del agujero negro.
«Las propiedades especiales de esta galaxia la convierten en una candidata ideal para futuras investigaciones sobre la fusión de agujeros negros y las ondas gravitacionales asociadas», apunta Traianou en un comunicado de la Universidad de Heidelberg.
Qué reveló la nueva observación de RadioAstron
A pesar de las décadas de observación, gran parte de la dinámica interna del chorro de OJ 287 seguía envuelta en misterio. Los telescopios convencionales no podían resolver detalles tan finos como los necesarios para entender qué ocurre a distancias menores a un año luz del agujero negro central. Pero el proyecto RadioAstron, una misión espacial de interferometría de muy larga base (Very Long Baseline Array o VLBA), cambió las reglas del juego.
El 25 de abril de 2016, durante quince horas, RadioAstron —un radiotelescopio espacial de diez metros a bordo del satélite Spektr-R— se unió a una red deveintisiete radiotelescopios terrestres para observar OJ 287 en una frecuencia de 22 GHz. Esta combinación formó un telescopio virtual con un diámetro equivalente a cinco veces el de la Tierra, lo que permitió alcanzar una resolución angular de apenas 47 microsegundos de arco. La técnica usada aprovecha la naturaleza ondulatoria de la luz y la superposición de ondas para reconstruir imágenes de altísima precisión.
«La imagen interferométrica refuerza la hipótesis de que en el interior de OJ 287 se encuentra un sistema binario de agujeros negros supermasivos», destacan los autores.
Un chorro que se dobla como una cinta
Las imágenes captaron un comportamiento inesperado: el chorro relativista no se extiende en línea recta, sino que se curva bruscamente tres veces en apenas 650 microsegundos de arco.
Este chorro, que se curva en varias partes como si fuera una cinta doblada, nunca había sido captado con tanto detalle. Su forma inusual sugiere que está siendo influenciado por varios factores al mismo tiempo: podría deberse a que los dos agujeros negros del sistema están girando uno alrededor del otro, lo que cambia poco a poco la dirección del chorro (un efecto conocido como precesión relativista); también podrían intervenir desajustes internos en los campos magnéticos que lo atraviesan; o incluso choques con el gas o la materia que rodea al núcleo de la galaxia.
Además, la foto permitió observar por primera vez la formación, la propagación y la colisión de una nueva onda de choque a lo largo del chorro. Los investigadores relacionan esta estructura con una emisión de rayos gamma inusualmente intensa registrada en 2017, en el rango de los trillones de electronvoltios.
«La imagen apunta a nuevos conocimientos sobre la composición del plasma y el comportamiento del chorro de partículas», dice Traianou.
Polarización y campos magnéticos
Uno de los aspectos más reveladores de la observación es la polarización del campo magnético dentro del chorro relativista. Al analizar la polarización de la luz del chorro, los científicos descubrieron que la dirección del campo eléctrico (lo que se llama vector de polarización) es perpendicular al chorro.
Esto indica que el campo magnético en esa zona apunta principalmente a lo largo del eje del agujero negro, una configuración llamada campo magnético poloidal. Este tipo de campo es clave, porque ayuda a dirigir la materia y la energía que son expulsadas a altísima velocidad desde las cercanías del agujero negro.
Además, se identificaron regiones de alta polarización, lo que sugiere una alineación persistente del campo magnético a pesar del paso de ondas de choque, algo que podría tener implicaciones en la forma en que se propagan las partículas relativistas.
El chorro estaría cambiando de dirección con el tiempo
Los científicos han descubierto que el chorro de OJ 287 no solo se curva en el espacio, sino que su orientación también varía con el tiempo. Al comparar imágenes tomadas entre 2014 y 2017 con el radiotelescopio VLBA, se observó que el ángulo en el que apunta el chorro cambió hasta 30 grados en esos años.
Este cambio gradual coincide con lo que predicen algunos modelos teóricos, que sugieren que si hay dos agujeros negros orbitando uno alrededor del otro, su interacción puede afectar al disco de materia que rodea al agujero negro principal. Esa influencia, a su vez, haría que el chorro cambie de dirección de forma periódica, como si se moviera en espiral lentamente (un efecto llamado precesión).
Aunque no todas las observaciones coinciden exactamente con lo que dicen los modelos, los datos apoyan en general la idea de que el chorro está siendo desviado por la presencia del segundo agujero negro.
Representación artística del núcleo de la galaxia OJ 287, donde un sistema de dos agujeros negros supermasivos genera un chorro relativista que se curva como una cinta. La imagen ilustra la interacción gravitacional del sistema binario, la eyección de plasma a velocidades cercanas a la luz y los intensos campos magnéticos que canalizan la energía hacia el espacio. Imagen generada con DALL-E
¿Qué fue el «estallido del centenario»?
Una de las pruebas más sugerentes de la conexión entre el sistema binario, el chorro y los fenómenos de alta energía es la secuencia de eventos que rodeó al llamado estallido del centenario.
En diciembre de 2015, OJ 287 brilló intensamente en luz visible durante un estallido que ya había sido predicho con precisión por el modelo que propone que hay dos agujeros negros en el centro de esta galaxia.
Unos tres meses después, los científicos detectaron que el chorro había expulsado una nueva burbuja de plasma, conocida como componente B15 o K. Esa burbuja viajó por el chorro y chocó con una zona más densa y estable, llamada zona de recoloimación, lo que provocó una explosión de rayos gamma de altísima energía en febrero de 2017.
Un laboratorio astrofísico natural
Otro indicio adicional provino de observaciones de polarización en radiofrecuencias hechas desde Tierra, que mostraron una rotación progresiva del ángulo de polarización a lo largo de 2016. Este fenómeno, en principio difícil de explicar, resulta ser coherente con la estructura helicoidal del chorro revelada por RadioAstron.
Comparando ambas curvas —la del ángulo de la imagen y la del ángulo de polarización—, los científicos encontraron una correlación casi perfecta. Esto indica que la rotación observada no es un efecto instrumental, sino el resultado directo de la geometría del chorro y su dinámica interna.
Gracias a estas observaciones, OJ 287 se consolida como uno de los laboratorios naturales del universo para estudiar:
✅ Procesos relativistas.
✅ Ondas gravitacionales.
✅ Dinámica de chorros.
✅ Campos magnéticos extremos
✅ Comportamiento de los agujeros negros supermasivos.
Instituciones de Alemania, Italia, Rusia, España, Corea del Sur y Estados Unidos participaron en esta investigación, apoyada por múltiples organismos científicos. El resultado conjunto es un logro técnico y científico que, según los investigadores, sienta las bases para futuras misiones aún más ambiciosas. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Heidelberg
Fuente: E. Traianou et al. Revealing a ribbon-like jet in OJ 287 with RadioAstron. Astronomy & Astrophysics (2025). DOI:
https://doi.org/10.1051/0004-6361/202554929
