Logran primera observación de los campos magnéticos en el borde de un agujero negro

Morelia, Mich; a 24 de marzo de 2021.- La colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT), que produjo la primera imagen de un agujero negro, ha revelado hoy una nueva vista del objeto masivo en el centro de la galaxia M87: cómo se ve en luz polarizada. Se trata de la primera vez que los astrónomos han podido medir polarización, la “firma” de los campos magnéticos, tan cerca del borde de un agujero negro. Las observaciones son clave para explicar cómo la galaxia M87, ubicada a 55 millones de años luz de distancia, puede lanzar chorros de material muy energéticos desde su núcleo.

“Presentamos una imagen en luz polarizada de M87*, el agujero negro supermasivo al centro de la galaxia M87”, comenta Laurent Loinard, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, Campus Morelia. “Es un poco como ver al agujero negro con lentes de sol. Esto permite determinar la intensidad y dirección del campo magnético a escalas del horizonte de M87*.”

“Estamos viendo una evidencia única para comprender cómo se comportan los campos magnéticos alrededor de los agujeros negros, y cómo la actividad en esta región tan compacta del espacio puede impulsar poderosos chorros que se extienden mucho más allá de la galaxia”, dice Monika Mościbrodzka, coordinadora del grupo de trabajo de polarimetría del EHT y profesora asistente en la Universidad de Radboud (Países Bajos).

Con la nueva imagen del EHT del agujero negro y su sombra en luz polarizada, los astrónomos han logrado atisbar por primera vez la región límite del agujero negro donde ocurre esta interacción entre la materia que fluye hacia adentro y la expulsada. El equipo descubrió que los campos magnéticos en esta región son lo suficientemente intensos como para retener el gas caliente y ayudarlo a resistir la atracción de la gravedad.

“La imagen de M87* permite poner a prueba la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. Sin embargo, para hacer esto, hay que entender mejor las propiedades del gas que se encuentra en el entorno del agujero negro”, continúa Laurent Loinard. “Las observaciones que reportamos aquí permiten distinguir claramente entre varias descripciones posibles de este gas, y es un paso fundamental hacia el uso de las imágenes del EHT para poner a prueba la relatividad general.”

Para observar el corazón de la galaxia M87, la colaboración vinculó ocho telescopios de todo el mundo, entre ellos el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano ubicado en Puebla, México, para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, el EHT. La impresionante resolución obtenida con el EHT es equivalente a la necesaria para medir la longitud de una tarjeta de crédito en la superficie de la Luna.

Esto permitió al equipo observar directamente la sombra del agujero negro y el anillo de luz a su alrededor, con la nueva imagen de luz polarizada que muestra claramente que el anillo está magnetizado. Los resultados se publican hoy en dos artículos separados en The Astrophysical Journal Letters por la colaboración EHT. La investigación involucró a más de trescientos investigadores de múltiples organizaciones y universidades de todo el mundo.

“El EHT es uno de los proyectos científicos más importantes a nivel mundial actualmente. La participación de Mexico en el proyecto le da visibilidad a nivel mundial”, comenta Laurent Loinard, y concluye: “También permite que estudiantes y jóvenes investigadores mexicanos estén inmersos en esta emocionante y vibrante colaboración, en la que participan algunas de las y los mejores científicas y científicos del mundo. Es una colaboración realmente global que permite interactuar con científicos de muchos horizontes. Es una experiencia muy enriquecedora participar en ella.