Visto por primera vez: foto de un agujero negro expulsando chorros de energía

Visto por primera vez: foto de un agujero negro expulsando chorros de energía

Astrónomos logran la primera fotografía de un agujero negro vomitando a ultra velocidad parte de la materia desgarrada por su gravedad.

Los agujeros negros son los entes más atemorizantes que hayamos encontrada hasta ahora vagando por el cosmos. Devoran toda materia que ose cruzarse por su camino, pero también pueden emitir chorros violentos de partículas que viajan casi a la velocidad de la luz. Hasta ahora los científicos eran conscientes de que los discos de acreción de los agujeros negros eran capaces de emanar estallidos dramáticos, pero ahora no sólo saben que es verdad, sino que también han logrado verlo a través de los observatorios.

Ha pasado ya un año desde que los astrónomos finalmente lograran fotografiar Sagitario A*, el agujero supermasivo que habita en el centro de la Vía Láctea y que puede ver aquí. Desde entonces el entendimiento de estos monstruos cósmicos ha sido cada vez más avanzado, tan sólo hay que imaginar que no se comprobó su existencia hasta 2015 cuando el LIGO captó las primeras ondas gravitacionales provenientes del espacio. Es decir, aunque los agujeros negros han estado presentes en la teoría, no supimos que Einstein y Hawking tenían razón hasta hace menos de una década.

Chorros dramáticos de partículas

Los agujeros negros son la prueba misma de que el equilibrio reina el cosmos pues, aunque se les imagina como portales de negrura azabache hacia otras dimensiones, también están en equilibrio con la luz que los rodea debido a la gran cantidad de materia arremolinada de estrellas que han desmembrado. A esta plétora de materia arremolinada se le conoce como disco de acreción y es desde estos desde donde lanzan llamaradas de partículas que viajan a una velocidad cercana a la de la luz, lo que ya es decir mucho pues nada puede viajar más rápido que esta.

agujero negro expulsando chorro
Crédito: R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Es de esperarse que el estallido de chorros que salen disparados de manera perpendicular a los discos de acreción de los agujeros supermasivos, sea tal que logre eclipsar a los objetos más cercanos. Los fotones de alta energía son tan brillantes que puede vérselos desde la galaxia donde habitan, pese a que esté a millones de años luz.

M87* es visto lanzando un violento estallido

Al entrenar una red de radiotelescopios para observar el agujero negro supermasivo conocido como M87*, lograron detectar débiles señales de radio de longitud de onda larga emitidas por un torrente violento de material escupido por el monstruo cósmico. Fue así como lograron captar la primera imagen de un agujero negro y su chorro en un mismo cuadro.

M87* se encuentra en la galaxia de nombre homónimo a 53 millones de años luz de la Tierra. Se calcula que tiene el tamaño del Sistema Solar y unas miles de millones de veces la masa del Sol. Alrededor de él gira un incontrolable disco de acreción que de vez en vez, emite chorros hacia el exterior de su galaxia anfitriona.

En la imagen de arriba captada por el equipo de investigación, se puede observar la explosión de material siendo lanzada de manera perpendicular al disco de acreción. Esta es la primera vez que se observa un evento de esta naturaleza y que queda plasmada en una imagen que encuadra tanto M87* como a su chorro de partículas

galaxia M87
Galaxia M87. Crédito: NASA

“Sabemos que los chorros son expulsados ​​de la región que rodea a los agujeros negros, pero todavía no entendemos completamente cómo sucede esto realmente”, dijo el autor principal, Ru-Sen Lu. “Para estudiar esto directamente, necesitamos observar el origen del chorro lo más cerca posible del agujero negro”.

La imagen es una recopilación de datos obtenidos a través de los radiotelescopios Greenland Telescope (GLT), el Global Millimeter VLBI Array y el Atacama Large Millimeter ALMA. Al reconstruir la tenue luz de radio detectada, los astrónomos armaron una imagen de rompecabezas de la silueta del agujeo negro, su disco de acreción y el chorro hiperrápido que emana de él.

“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 el coautor Eduardo Ros, astrónomo del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania. “Los próximos años serán emocionantes, ya que podremos aprender más sobre lo que sucede cerca de una de las regiones más misteriosas del Universo”.

Referencias: Lu, RS., Asada, K., Krichbaum, T.P. et al. A ring-like accretion structure in M87 connecting its black hole and jet. Nature 616, 686–690 (2023). DOI

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