A partir de las históricas primeras imágenes de agujeros negros, los científicos desvelaron la primera imagen que muestra los violentos acontecimientos que se desarrollan en torno a uno de estos voraces gigantes cósmicos, incluido el punto de lanzamiento de un colosal chorro de partículas de alta energía que salen disparadas hacia el espacio.
La nueva imagen se obtuvo utilizando 16 telescopios situados en distintos puntos de la Tierra, que básicamente crearon un plato de observación del tamaño de un planeta. El agujero negro supermasivo de la imagen se encuentra en el centro de una galaxia relativamente cercana llamada Messier 87, o M87, a unos 54 millones de años luz de la Tierra.
Los datos y la imagen que publica Nature muestran cómo el agujero negro consume materia a un ritmo bajo y solo convierte una pequeña parte de la misma en radiación.
El equipo internacional que hizo el descubrimiento, con participación del Instituto español de Astrofísica de Andalucía (IAA), usó los telescopios Global Millimetre VLBI Array; Greenland Telescope y el observatorio Atacama Large Millimeter Array.
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Messier 87 (M87) es una galaxia elíptica localizada a unos 55 millones de años luz de la Tierra y, en 2019, el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), obtuvo la primera imagen del agujero negro supermasivo que alberga su núcleo.
Aunque los agujeros negros muestran un campo gravitatorio tan intenso que ni la luz puede escapar de ellos, existen mecanismos por los que liberan parte del material atrapado en sus cercanías, formando un disco de acrecimiento con gas y polvo, como chorros a alta velocidad.
En MS87, el chorro emerge de sus regiones centrales y se extiende mucho más allá del tamaño de la propia galaxia que lo alberga.
La imagen obtenida ahora revela, por primera vez, la conexión entre el flujo de acreción cerca del agujero negro supermasivo central y el origen del chorro, señala el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en un comunicado.
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Los modelos teóricos plantean que el material circundante cae en el agujero negro en un proceso conocido como acreción, pero hasta ahora no se había observado directamente.
Anteriormente se había visto el agujero y el chorro, pero en imágenes separadas, sin embargo, ahora se tiene una imagen panorámica de ambos, lo que proporciona una visión más completa de los procesos físicos que actúan cerca del agujero negro.
«Hemos completado otro capítulo importante en el estudio de M87, al obtener el primer vistazo de cómo su agujero negro central se alimenta de su disco de acreción y lanza el chorro cósmico que se observó por primera vez hace más de un siglo», apuntó el firmante de la investigación José Luis Gómez, investigador del IAA-CSIC.
La luz de M87 es producida por la interacción entre electrones altamente energéticos y campos magnéticos, un fenómeno conocido como radiación sincrotrón.
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Las nuevas observaciones revelan detalles novedosos sobre la ubicación y la energía de estos electrones, y también introducen un apunte sobre la naturaleza del propio agujero negro: su consumo de materia se produce a un ritmo bajo, convirtiendo solo una pequeña fracción en radiación.
Los nuevos datos aportan otros aspectos sorprendentes, como que la radiación de la región interna cercana al agujero negro es más amplia de lo esperado, lo que podría significar que hay algo más que gas cayendo en su interior. También podría existir un tipo de viento galáctico, que produce turbulencia alrededor del agujero negro.
Estos resultados son el comienzo «de una era fascinante en la radioastronomía», indica Thalia Traianou, también del IAA-CSIC y firmante de la investigación.
Por ello, el equipo continuará explorando M87 y otros objetos similares utilizando la resolución inédita que pueden ofrecer las grandes combinaciones de telescopios.