Agujero negro supermasivo arroja un chorro de materia en la primera imagen de su tipo

Además de atraer cualquier cosa que se les acerque, los agujeros negros ocasionalmente pueden expulsar materia a velocidades muy altas. Cuando las nubes de polvo y gas se acercan al horizonte de sucesos de un agujero negro, una parte caerá hacia el interior, pero otra parte se puede redirigir hacia el exterior en ráfagas de gran energía, lo que da como resultado chorros de materia espectaculares que se disparan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Los chorros pueden extenderse por miles de años luz, con un chorro emergiendo de cada uno de los polos del agujero negro en un fenómeno que se cree que está relacionado con el giro del agujero negro.

Los científicos que observan el núcleo de radio compacto de M87 han descubierto nuevos detalles sobre el agujero negro supermasivo de la galaxia. En la concepción de este artista, se ve el chorro masivo del agujero negro elevándose desde el centro del agujero negro. Las observaciones en las que se basa esta ilustración representan la primera vez que el chorro y la sombra del agujero negro se han fotografiado juntos, dando a los científicos nuevos conocimientos sobre cómo los agujeros negros pueden lanzar estos poderosos chorros.
Los científicos que observan el núcleo de radio compacto de M87 han descubierto nuevos detalles sobre el agujero negro supermasivo de la galaxia. En la concepción de este artista, se ve el chorro masivo de materia del agujero negro elevándose desde el centro del agujero negro. Las observaciones en las que se basa esta ilustración representan la primera vez que el chorro y la sombra del agujero negro se han fotografiado juntos, dando a los científicos nuevos conocimientos sobre cómo los agujeros negros pueden lanzar estos poderosos chorros. San Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Algunos de los chorros más grandes del universo conocido provienen de los enormes agujeros negros en el centro de las galaxias, llamados agujeros negros supermasivos. Y ahora, por primera vez, los astrónomos han fotografiado un agujero negro supermasivo expulsando uno de esos chorros. El agujero negro en cuestión es el famoso en el corazón de la galaxia Messier 87, que es conocido por ser el primer agujero negro fotografiado por una colaboración llamada Event Horizon Telescope (EHT). Usando una asociación similar de telescopios en todo el mundo, los astrónomos pudieron capturar este monstruoso agujero negro que arroja materia en un chorro.

Esta imagen muestra el chorro y la sombra del agujero negro en el centro de la galaxia M87 juntos por primera vez. Las observaciones se obtuvieron con telescopios del Global Millimeter VLBI Array (GMVA), el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del cual ESO es socio, y el Greenland Telescope. Esta imagen brinda a los científicos el contexto necesario para comprender cómo se forma el poderoso chorro. Las nuevas observaciones también revelaron que el anillo del agujero negro, que se muestra aquí en el recuadro, es un 50% más grande que el anillo observado en longitudes de onda de radio más cortas por el Event Horizon Telescope (EHT). Esto sugiere que en la nueva imagen vemos más material que cae hacia el agujero negro de lo que podríamos ver con el EHT.
Esta imagen de GMVA+ALMA muestra el chorro de M87 y la sombra del agujero negro juntos por primera vez, brindando a los científicos el contexto necesario para comprender dónde se formó el poderoso chorro. Las nuevas observaciones también revelaron que el anillo del agujero negro, que se muestra en el recuadro, es un 50% más grande de lo que los científicos creían anteriormente. R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Las observaciones también han dado una nueva visión del propio agujero negro. “La imagen EHT original reveló solo una parte del disco de acreción que rodea el centro del agujero negro. Al cambiar las longitudes de onda de observación de 1,3 milímetros a 3,5 milímetros, podemos ver más del disco de acreción, y ahora el chorro, al mismo tiempo”, dijo uno de los investigadores, Toney Minter, en un comunicado . “Esto reveló que el anillo alrededor del agujero negro es un 50% más grande de lo que creíamos anteriormente”.

Las observaciones se tomaron con radiotelescopios, incluidos potentes conjuntos como el Global mm-VLBI Array (GMVA) y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que utilizan muchos platos más pequeños que trabajan juntos para observar fuentes de radio muy distantes. Al combinar los esfuerzos de diferentes observatorios, los astrónomos podrían observar mejor este famoso agujero negro. Sabían que el agujero negro estaba emitiendo chorros, pero no sabían exactamente cómo o dónde se formaban esos chorros.

“Estos resultados mostraron, por primera vez, dónde se está formando el chorro. Antes de esto, había dos teorías sobre su origen”, dijo Minter. “Pero esta observación en realidad mostró que la energía de los campos magnéticos y los vientos están trabajando juntos”.

Esto ayuda a los científicos a comprender el proceso a través del cual se crean los chorros, que involucra los campos magnéticos alrededor del núcleo del agujero negro y los vientos que soplan a través del disco de materia alrededor del agujero negro, llamado disco de acreción. Para aprender más sobre este proceso, los investigadores quieren realizar más observaciones utilizando la red mundial de telescopios.

“Planeamos observar la región alrededor del agujero negro en el centro de M87 en diferentes longitudes de onda de radio para estudiar más a fondo la emisión del chorro”, dijo Eduardo Ros del Instituto Max Planck de Radioastronomía en otro comunicado . “Los próximos años serán emocionantes, ya que podremos aprender más sobre lo que sucede cerca de una de las regiones más misteriosas del universo”.