¡Un año después! Nueva fotografía del agujero negro M87* publicada por el EHT atrae la atención de los astrónomos

En el centro de cada galaxia hay un agujero negro supermasivo, que es una clase de agujeros negros con masas entre miles y miles de millones de veces la masa del Sol. La galaxia elíptica alberga el agujero negro M87*, con una masa estimada de unos 6.500 millones de masas solares. M87* ha sido muy estudiado durante décadas debido a un chorro relativista registrado por el telescopio Hubble a principios de la década de 2000.

Debido a su tamaño, M87* se convirtió en el objetivo del proyecto de colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) para fotografiar por primera vez un agujero negro. Tanto M87* como Sgr A*, que es el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, fueron observados en las primeras campañas del EHT. En 2019, la colaboración publicó por primera vez una fotografía de un agujero negro, siendo la de M87* registrada en 2017.

Desde que se publicó la imagen, el EHT ha presentado nuevas imágenes del campo magnético de M87* y también del propio Sgr A*. A principios de este año, la colaboración publicó los datos obtenidos en la campaña de 2018, mostrando el agujero negro M87* un año después de los primeros registros. La foto llega unos años después de un vídeo publicado por la colaboración para comprender la dinámica del objeto.

Agujeros negros supermasivos

Una forma de clasificar los agujeros negros es a través de su masa, con esta clasificación existen dos principales: agujeros negros estelares y agujeros negros supermasivos. Los estelares son aquellos que tienen unas decenas de veces la masa del Sol. Los supermasivos tienen masas que oscilan entre 10.000 y miles de millones de veces la masa del Sol y están situados en los centros de las galaxias.

Cuando el material se acerca al centro de la galaxia, puede quedar atrapado en la gravedad del agujero negro supermasivo. Este material acaba siendo acelerado a medida que gira en espiral hacia el agujero negro y durante el proceso se emite radiación. Además, otro fenómeno que es posible observar en los agujeros negros supermasivos son los llamados chorros relativistas, que son haces de partículas que viajan a velocidades cercanas a la de la luz.

EHT

Desde finales del siglo pasado, los astrónomos se han preguntado cómo sería posible observar un agujero negro, un objeto que ni emite ni refleja luz. A principios de la década de 2000, algunos investigadores comenzaron a estudiar la posibilidad de observar la sombra de un agujero negro en determinadas frecuencias de radio. Con esto nació la colaboración EHT con la idea de tomar la primera fotografía de un agujero negro supermasivo.

El EHT es en realidad un conjunto de telescopios repartidos por el planeta Tierra que observan el cielo mientras la Tierra gira. Utiliza una técnica llamada interferometría de base larga o VLBI. Actualmente, el EHT cuenta con 11 telescopios repartidos en 9 lugares del planeta, pero para las observaciones de 2017, solo 8 telescopios formaron parte de la colaboración.

Foto registrada en 2017

En 2017, el EHT inició su primera campaña para observar los agujeros negros M87* y Sgr A*. En ese momento, sólo 7 de los 8 telescopios activos pudieron obtener datos de calidad para realizar la imagen. La fotografía fue publicada el 10 de abril de 2019 con la fotografía de M87* de 6.500 millones de masas solares y a unos 55 millones de años luz de la Tierra. La fotografía se llama la sombra del agujero negro, ya que está rodeada por un brillante anillo de luz.

Este brillante anillo está formado por fotones que se curvaron gracias a la extrema gravedad del agujero negro. Los fotones son generados por el disco de acreción alrededor del agujero negro, que es material acelerado a altas velocidades y emite radiación. La región central de la foto representa la sombra creada por el horizonte de eventos y confirmó las predicciones de la relatividad general para objetos compactos.

Un año después

En 2018, el EHT llevó a cabo su segunda campaña de observación y volvió a observar el agujero negro M87*. Debido a su tamaño, la imagen parece haber cambiado poco, ya que se necesitarían miles o millones de años para ver un cambio más drástico. Sin embargo, algunos cambios fueron visibles, como la ubicación de la región más brillante alrededor del anillo. El área brillante parece haber girado 30º y se encuentra en la parte inferior derecha.

Otro punto interesante que descubrieron los astrónomos con estas imágenes es la orientación del eje de rotación. Los cálculos se realizaron basándose en la nueva ubicación de la región brillante y cuánto ha cambiado en un año. En los nuevos cálculos, el eje de rotación es consistente con el eje del chorro relativista observado por el Hubble y otros observatorios durante los últimos 20 años. Se han realizado más observaciones desde 2018 y se obtendrán nuevos resultados en los próximos años.

Referencia de la noticia:

M87* One Year Later: Proof of a Persistent Black Hole Shadow