El análisis de los científicos de una nueva vista del agujero negro supermasivo más cercano al centro de la galaxia Messier 87 (M87) muestra detalles importantes del campo magnético cercano al agujero negro y sugiere cómo se producen poderosos chorros de materia en la región.
Un equipo internacional de astrónomos utilizó el Event Horizon Telescope para medir una firma del campo magnético alrededor de los agujeros negros llamada polarización. La polarización es la dirección de los campos eléctricos en la luz y las ondas de radio, y puede indicar la presencia y alineación de campos magnéticos. El Event Horizon Telescope es un conjunto de ocho radiotelescopios, incluido el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile.
Monika Mościbrodzka, coordinadora del Grupo de trabajo de polarimetría EHT y profesora asociada de la Universidad de Radboud en los Países Bajos, dijo: “Ahora vemos la siguiente evidencia clave para comprender cómo se comporta el campo magnético alrededor de los agujeros negros y qué tan activa es esta región muy compacta de el espacio es capaz de impulsar poderosos jets.
Nuevas imágenes tomadas con EHT y ALMA permiten a los científicos mapear las líneas del campo magnético cerca del borde del agujero negro de M87. El agujero negro también fue fotografiado por primera vez, por el EHT en 2019. Esa imagen muestra una estructura de anillo brillante con una región oscura en el medio: la sombra de un agujero negro. La última imagen es clave para explicar cómo M87, a 50 millones de años luz de la Tierra, emite chorros de alta energía desde su núcleo.
El agujero negro en el centro de M87 tiene más de 6 mil millones de veces la masa del sol. El material ingerido forma un disco giratorio, llamado disco de acreción, que orbita estrechamente alrededor del agujero negro. La mayor parte del material del disco cayó en el agujero negro, pero algunas de las partículas circundantes escaparon y fueron expulsadas al espacio casi a la velocidad de la luz.
“La imagen polarizada recientemente publicada es clave para comprender cómo los campos magnéticos permiten que los agujeros negros ‘engullan’ la materia y disparen poderosos chorros”, dijo Andrew Chael, miembro del Hubble de la NASA en el Centro de Ciencias Teóricas de Princeton y el Programa Gravitacional de Princeton.
Los científicos compararon nuevas imágenes que mostraban la estructura del campo magnético fuera del agujero negro con simulaciones por computadora basadas en diferentes modelos teóricos. Descubrieron que solo los modelos caracterizados por gas fuertemente magnetizado podían explicar lo que vieron en el Event Horizon Telescope.
“Las observaciones sugieren que el campo magnético en el borde del agujero negro es lo suficientemente fuerte como para hacer retroceder el gas caliente, ayudándolo a resistir la atracción de la gravedad”, explicó Jason Dexter, profesor asociado de la Universidad de Colorado Boulder y coordinador de el Grupo de Trabajo de Teoría EHT. gas para rotar hacia el interior del horizonte de eventos”.
Para hacer las nuevas observaciones, los científicos vincularon ocho telescopios en todo el mundo, incluido ALMA, para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, o EHT. El plan aumentará la resolución angular del telescopio lo suficiente como para observar estructuras a escala del horizonte de eventos. Esta resolución permitió al equipo observar directamente la sombra del agujero negro y el halo a su alrededor, que la nueva imagen muestra claramente que está magnetizado. Los resultados se publican en dos artículos en la Colaboración EHT, The Astrophysical Journal Letters. El estudio involucró a más de 300 investigadores de múltiples organizaciones y universidades de todo el mundo.
Un tercer artículo, también publicado en el mismo volumen de The Astrophysical Journal Letters, se basa en datos de ALMA y está dirigido por el científico Ciriaco Goddi de la Universidad de Radboud en los Países Bajos y el Observatorio de Leiden.
“La información combinada de EHT y ALMA permite a los científicos estudiar el papel del campo magnético desde cerca del horizonte de eventos hasta mucho más allá del núcleo de la galaxia, extendiéndose miles de años luz a lo largo de su poderoso chorro”, dijo Goddi.
