Domingo, 11 de Abril de 2021

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Primera imagen de los campos magnéticos de un agujero negro

Los brillantes chorros de energía y materia que emergen del núcleo de M87 son una de las características más misteriosas y enérgicas de la galaxia

Imagen del agujero negro supermasivo en M87 en luz polarizada.

Imagen del agujero negro supermasivo en M87 en luz polarizada. / EHT Collaboration

El Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT) produjo la primera imagen de un agujero negro hace dos años y ahora ha obtenido una nueva “foto histórica” de este objeto masivo: la “firma” de sus campos magnéticos situados cerca del borde de este agujero negro, que está situado a 55 millones de años luz de la Tierra.

Estas nuevas observaciones son clave para explicar cómo la galaxia M87, en cuyo “corazón” está ubicado este agujero negro supermasivo, es capaz de lanzar chorros de material muy energéticos desde su núcleo y que alcanzan una distancia de 5.000 años luz.

"Estamos ante una evidencia única para comprender cómo se comportan los campos magnéticos alrededor de los agujeros negros, y cómo la actividad en esta región tan compacta del espacio puede impulsar poderosos chorros que se extienden mucho más allá de la galaxia", explica Monika Mościbrodzka, coordinadora del grupo de trabajo de polarimetría del EHT y profesora asistente en la Universidad de Radboud, en Holanda.

Hace dos años (el 10 de abril de 2019) se presentó la primera imagen de un agujero negro, que revelaba una estructura brillante en forma de anillo con una región central oscura: la sombra del agujero negro.

Desde entonces, el EHT ha profundizado en los datos sobre el objeto supermasivo en el corazón de la galaxia M87 y ha descubierto que una fracción significativa de la luz alrededor del agujero negro M87 está polarizada.

Polarización

Este dato es importante porque la polarización de la luz permite a los astrónomos cartografiar las líneas del campo magnético presentes en el borde interior del agujero negro.

"Las imágenes polarizadas recientemente publicadas son clave para comprender cómo el campo magnético permite que el agujero negro devore materia y lance poderosos chorros", apunta Andrew Chael, miembro de la colaboración de EHT e investigador del Centro Princeton de Ciencia Teórica, en Estados Unidos.

Los brillantes chorros de energía y materia que emergen del núcleo de M87 se extienden al menos hasta 5.000 años luz de su centro y son una de las características más misteriosas y enérgicas de la galaxia.

Esto ocurre porque la mayor parte de la materia que se encuentra cerca del borde de un agujero negro cae dentro. Sin embargo, algunas de las partículas circundantes escapan momentos antes de la captura y son expulsadas al espacio en forma de chorros.

Campos magnéticos

Con la nueva imagen del EHT del agujero negro, los astrónomos han logrado atisbar por primera vez la región límite del agujero negro donde ocurre esta interacción entre la materia que fluye hacia adentro y la que es expulsada.

Las observaciones proporcionan información nueva sobre la estructura de los campos magnéticos en el borde del agujero negro.

“Parte del material circundante que no cae al agujero negro es arrastrado por el campo magnético dando lugar a los poderosos chorros que observamos en los núcleos activos de galaxias, como M87, algo que no habíamos podido observar hasta ahora”, señala José Luis Gómez, coordinador del grupo de trabajo de cartografiado del EHT y líder del grupo del EHT en el Instituto de Astrofísica de Andalucía.

Colaboración enorme

Para observar el corazón de la galaxia M87, este proyecto internacional ha vinculado ocho telescopios de todo el mundo, entre ellos el radiotelescopio IRAM de 30 metros en Pico Veleta (Sierra Nevada), para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, el EHT.

La impresionante resolución obtenida con el EHT es equivalente a la necesaria para medir la longitud de una tarjeta de crédito en la superficie de la Luna.

Esto permitió al equipo observar directamente la sombra del agujero negro y el anillo de luz a su alrededor, con la nueva imagen de luz polarizada que muestra claramente que el anillo está magnetizado.

Los resultados se publican hoy en dos artículos separados en The Astrophysical Journal Letters firmados por la colaboración EHT.

Esta investigación involucró a más de trescientos investigadores de múltiples organizaciones y universidades de todo el mundo.

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