Los chorros gigantes de Porfirión, descubiertos por el radiotelescopio LOFAR, son los más grandes jamás registrados: mide el equivalente a alinear 140 galaxias como la Vía Láctea.

Los investigadores creen que los chorros de Porfirión podrían haber influido en la formación de galaxias en el universo temprano.
Imagen: E. Wernquist/D. Nelson (IllustrisTNG Collaboration)/M. Oei

Las observaciones del radiotelescopio europeo LOFAR han permitido a los científicos descubrir Porfirión: una megaestructura de chorros que emana de un agujero negro, y que llega a medir 23 millones de años luz, el equivalente a alinear 140 galaxias como la Vía Láctea.

Descrito en la revista Astronomy and Astrophysics, el sistema de chorros de mayor tamaño hallado hasta la fecha, data de una época en la que el universo tenía 6.300 millones de años, menos de la mitad de su edad actual de 13.800 millones de años.

Estos gigantescos flujos, con una potencia total equivalente a miles de millones de soles, salen por encima y por debajo de un agujero negro supermasivo y expulsan plasma caliente más allá de la galaxia remota de donde salen.

La nueva megaestructura ha sido bautizada en honor al gigante de la mitología griega Porfirión: “a su lado la Vía Láctea parece un puntito”, ha señalado uno de los autores del hallazgo Martijn Oei, investigador del Instituto Tecnológico de California (Caltech). Porfirión contiene más de 8.000 pares de chorros.

Hasta ahora, el mayor sistema de chorros descubierto era Alcioneo, en referencia a otro gigante griego, que posee una extensión cien veces superior a la Vía Láctea y fue identificado en 2022 por el mismo equipo de investigadores que ha localizado Porfirión.

Para calibrar las dimensiones descomunales de estos dos sistemas basta con tener en cuenta que los chorros de Centaurus A, los más cercanos a la Tierra, medirían de forma alineada unas diez veces la extensión de la Vía Láctea.

Origen de Porfirión

Para localizar la galaxia en la que se originó Porfirión, los investigadores recurrieron a las observaciones del Radiotelescopio Gigante de Ondas Metálicas de India; el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura del Observatorio Nacional de Kitt Peak de Arizona, y el Observatorio Keck de Hawai.

Los análisis, apoyados en la inteligencia artificial, situaron el origen de los chorros en una galaxia con una masa diez veces superior a la Vía Láctea, localizada a 7.500 millones de años luz de la Tierra.

Porfirión habría surgido, según los investigadores, de lo que se denomina un agujero negro activo en modo radiativo, en el que tras tirar las fuerzas gravitatorias del material que hay a su alrededor el agujero se calienta y emite energía en forma de radiación o de chorros.

Los investigadores creen que los hallazgos de estos dos grandes sistemas de chorros indicaría que quedan muchos más chorros colosales por encontrar: “Puede que estemos viendo la punta del iceberg, nuestro estudio sólo cubría el 15% del cielo”, subraya Oei en un comunicado de la universidad.

Esta imagen del radiotelescopio LOFAR muestra los chorros de agujero negro más largos conocidos, apodados Porfirión. El sistema mide 23 millones de años luz, equivalente a 140 galaxias como la Vía Láctea.

Un hallazgo “casual”

Los investigadores de Caltech comenzaron a usar las observaciones del telescopio LOFAR en 2018, pero no para estudiar los chorros que emanan de los agujeros negros, sino la red cósmica de filamentos tenues que atraviesa el espacio entre las galaxias.

A medida que estudiaban las imágenes en busca de esos filamentos, se toparon con varios sistemas de chorros sorprendentemente largos: “Cuando descubrimos los chorros gigantes nos quedamos estupefactos, no teníamos ni idea de que pudiera haber tantos”, explica Oei.

El hallazgo de Porfirión apuntaría a que estos sistemas de chorros gigantes habrían influido en la formación de galaxias en el universo temprano más de lo que se creía, ya que estas megaestructuras esparcen enormes cantidades de energía que afectan al crecimiento de sus galaxias anfitrionas y de otras galaxias cercanas.

Preguntas por contestar

El siguiente reto de los investigadores es comprender mejor cómo influyen estos sistemas de chorros en su entorno, con su capacidad de esparcir rayos cósmicos, calor, átomos pesados y campos magnéticos por todo el espacio entre galaxias.

Oei está especialmente interesado en averiguar hasta qué punto los chorros gigantes propagan magnetismo: “el magnetismo de nuestro planeta permite que la vida prospere, así que queremos entender cómo surgió”.

A los científicos les intriga también cómo pueden extenderse tanto estos sistemas de chorros más allá de sus galaxias anfitrionas sin llegar a desestabilizarse.

Neurocientíficos escanearon antes, durante y después del parto, el cerebro de una mujer embarazada. Los resultados mostraron cambios muy notables en la anatomía y función cerebral.

Sabíamos que el embarazo cambia por completo el cuerpo de una mujer, pero una nueva investigación mostró que, también en su cerebro , se producen cambios dramáticos.

Es algo que pudo comprobarse en escáneres cerebrales de una mujer sana de 38 años durante dos años. Los investigadores crearon el primer mapa completo sobre cómo cambia el cerebro durante el embarazo. Los datos, publicados en la revista Nature Neuroscience, mostraron una reorganización dinámica a lo largo de la gestación.

Los investigadores comienzan a descubrir cómo los cambios hormonales durante el embarazo y la maternidad modifican la anatomía y el funcionamiento del cerebro, como también lo hacen durante la adolescencia y la menopausia. “Parece que el cerebro humano pasa por este cambio coreografiado a lo largo de la gestación y finalmente pudimos observar el cambio en tiempo real”, explica la autora principal del estudio, Emily Jacobs, de la Universidad de California en Santa Bárbara, EE. UU.

Cambios cerebrales generalizados durante el embarazo

El cerebro analizado fue el de Elizabeth Chrastil, neurocientífica de la Universidad de California, Irvine. Los investigadores le realizaron resonancias magnéticas cada pocas semanas antes del embarazo y hasta dos años después del parto.

Los investigadores encontraron cambios radicales en la neuroanatomía general del cerebro: el volumen de materia gris, el grosor cortical, la microestructura de materia blanca y el volumen del ventrículo cambiaron.

“Los hallazgos son notables. Muestran que, en un tiempo relativamente corto, el embarazo puede alterar el cerebro tanto como otras etapas de la vida, como la adolescencia”, dice, por su parte, la neurocientífica Clare McCormack, del centro New York University Langone Health, en EE. UU., que no participó en el estudio.

Algunos de los tractos de materia blanca, los conductos que envían información entre las regiones cerebrales, del cerebro de Chrastil se fortalecieron en el segundo trimeste, es decir, la información se transmitió de forma más eficiente.

Los cambios se produjeron en todo el cerebro. “Más del 80 por ciento de las regiones cerebrales mostraron reducciones en el volumen de materia gris”, dijo Chrastil. La materia gris es el tejido cerebral donde se procesa la información. Las reducciones se asocian con una memoria y una función cognitiva reducidas.

Según Jacobs, “este cambio probablemente refleja un ajuste de los circuitos neuronales. Este proceso adaptativo permite que el cerebro se vuelva más especializado”.

¿Qué significan los cambios cerebrales para la salud durante el embarazo?

Los cambios en el cerebro de Chrastil se relacionaron con la transformación de los niveles hormonales de estrógeno y progesterona. Pero el estudio no revela qué tipos de reestructuración cerebral provocan cambios de humor o trastornos del sueño durante el período de gestación o los poderosos vínculos del amor maternal.

Ya se están realizando investigaciones con muchas más mujeres, con el objetivo de determinar cómo estos cambios cerebrales afectan la psicología y la salud maternal.

McComack explica a DW que “este estudio es un paso importante para mejorar la comprensión y el tratamiento de los trastornos perinatales del estado de ánimo y la ansiedad, que afectan a una de cada cinco mujeres que dan a luz”.

Pero, en última instancia, este estudio plantea más preguntas de las que responde, subraya Chrastil: “Solo estamos comenzando a arañar la superficie para entender el cerebro durante el embarazo”.

“Escandalosa” carencia de investigación sobre el embarazo

Hay muchas preguntas sin respuesta debido al “escandaloso” hecho de que este es el primer estudio que recoge, de manera consistente, los cambios cerebrales durante el embarazo.

“Estamos en 2024 y este es la primera ojeada a esta fascinante transición neurológica. Hay mucho sobre la neurobiología del embarazo que aún no entendemos. Es un hecho que las biociencias han ignorado históricamente la salud de las mujeres”, dijo Jacobs.

De los 50.000 artículos sobre imágenes cerebrales publicados en los últimos treinta años, menos de uno de cada cien se centró en factores de salud exclusivos de las mujeres, como el embarazo, destacó Jacobs en un comunicado de prensa.

“Las diferencias entre hombres y mujeres en la función cerebral no han sido tradicionalmente apreciadas por la mayoría de los neurocientíficos o médicos”, dice Diana Krause, experta en hormonas de la Universidad de California, Irvine, EE. UU., que no participó en el estudio. “¿Por qué? Como científica, no tiene sentido para mí, pero está claro que el sexo y las hormonas tienen un impacto tremendo, y es fantástico ver más investigaciones centradas en estos temas”, destaca Krause a DW.

Este nuevo estudio es el inicio del Proyecto Cerebro Materno, un esfuerzo internacional para comprender el impacto del embarazo en la función cerebral maternal.