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EHT / Hotaka Shiokawa

Espacio

La importancia de que la media luna del agujero negro M87* tiemble

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El hallazgo, basado en un nuevo análisis de los datos captados por el Telescopio Horizonte de Sucesos, podría resolver algunos de los fenómenos más increíbles relacionados con los agujeros negros supermasivos, como su forma de interactuar con la materia que hay en su entorno inmediato

  • por Neel V. Patel | traducido por Ana Milutinovic
  • 29 Septiembre, 2020

Hace más de un año, los científicos publicaron algo increíble en el mundo: la primera foto de un agujero negro jamás tomada. Al reunir observaciones de radioastronomía realizadas en cuatro continentes, la alianza conocida como Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés para Event Horizon Telescope) logró observar a 53 millones de años luz de distancia un agujero negro supermasivo, que tiene una masa de 6,5 millones de veces la del Sol y se encuentra en el centro de la galaxia Messier 87 (M87).

La ardiente e histórica imagen mostraba una brillante media luna de gas extremadamente caliente y escombros que orbitaban el horizonte de sucesos del agujero negro, el punto central de no retorno de color negro que atrapa todo lo que pasa por ahí, incluso la luz. 

El equipo del EHT acababa de conseguir uno de los logros más impresionantes de la historia de la astronomía, pero era solo el comienzo. El pasado miércoles, los miembros de la colaboración EHT publicaron sus nuevos hallazgos sobre el agujero negro supermasivo de M87 (conocido como M87*) en Astrophysical Journal, donde revelaron dos nuevos datos de gran importancia.

Primero, el diámetro de la sombra del horizonte de sucesos no cambia con el tiempo, que es exactamente lo mismo que predice la teoría de la relatividad general de Einstein sobre un agujero negro supermasivo del tamaño de M87*. Sin embargo, el segundo descubrimiento es que la media luna brillante que adorna esta sombra está lejos de ser estable: se tambalea. Hay tanta materia turbulenta alrededor de M87* que tiene sentido que la media luna se mueva. Pero el hecho de poder observarlo a lo largo del tiempo significa que ahora disponemos de un método para estudiar la física de uno de los entornos más extremos de todo el universo.

El astrónomo del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y autor principal del nuevo estudio, Maciek Wielgus, afirma: "Queremos comprender la física en las condiciones extremas en las proximidades de un agujero negro y aprender cómo el agujero negro interactúa con la materia en su entorno inmediato. Estudiar la dinámica de la apariencia de media luna del agujero negro es una forma de analizar este fascinante entorno".

Antes del EHT, los científicos no tenían las sensibles herramientas necesarias para estudiar los cambios estructurales que atraviesa un agujero negro. Wielgus recuerda: "Fue como ver una película con una resolución de 1 píxel. Se notaba que el brillo cambiaba con el tiempo, que claramente algo estaba sucediendo por allí, pero era complicado descubrir de qué iba la película". 

Los últimos hallazgos no se basan en nuevas observaciones de M87*, sino que describen la media luna de la sombra a través de un nuevo análisis de los datos recogidos de 2009 a 2013 durante los primeros días del EHT, combinados con el conjunto de datos de 2017 que condujo a la imagen del agujero negro en primer lugar. Los datos más antiguos eran menos detallados debido a las restricciones de software y al hardware más limitado, pero abarcaban un período de tiempo más largo.

Por otro lado, el conjunto de datos más reciente consistió en solo cuatro observaciones de M87* tomadas durante una semana, pero mucho más amplias y matizadas. Wielgus y su equipo pudieron usar los detalles de los nuevos datos para llenar los vacíos en los anteriores, ya que es posible añadir un nuevo filtro correctivo a una foto vieja para volverla más nítida. Y así lograron un lapso de tiempo de alta calidad de M87*, en escalas de tiempo que se extendieron durante varias semanas.

El EHT todavía está procesando las observaciones de 2018 y planea realizar otras nuevas de M87* el próximo año con un total de 10 telescopios. Esas observaciones, que implicarán un estudio más profundo de la media luna, podrían conducir a nuevos conocimientos sobre el giro del agujero negro, la fuerza de su campo magnético y la microfísica del plasma de la materia circundante. A su vez, los investigadores esperan que esos datos puedan ser parte de un cuerpo de trabajo más grande que resuelva el misterio detrás de algunos de los fenómenos más increíbles relacionados con los agujeros negros supermasivos, como lo que provoca la expulsión de la materia altamente ionizada desde su centro.

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