Astrónomos han obtenido la primera imagen directa de la sombra de un agujero negro supermasivo y la base de un chorro relativista. El hallazgo se realizó gracias al uso de un interferómetro de radio global perteneciente a telescopios ubicados en diferentes continentes. El artículo fue publicado en la revista Nature.

La información nos permitirá abordar preguntas cruciales como la aceleración y el calentamiento de las partículas. Para el Dr. Kazunori Akiyama, del Observatorio Haystack del MIT, esta investigación supone un gran avance en la comprensión de los agujeros negros.

La galaxia

M87 es una galaxia elíptica masiva que alberga un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de acreción, el cual produce enormes chorros de plasma relativista. Además, se encuentra a una distancia de 55 millones de años luz del Sol.

Su núcleo activo la ha convertido en un objetivo primordial para la investigación de la naturaleza de los agujeros negros supermasivos. La información obtenida sobre la galaxia, que forma parte del Cúmulo de Virgo, también es importante para entender la evolución de las galaxias.

En 2017, M87 fue el primer objetivo del interferómetro global EHT (Event Horizon Telescope), que opera a una longitud de onda de 1,3 milímetros. En esa ocasión, se logró capturar por primera vez la sombra del agujero negro supermasivo y se midió el campo magnético cercano a él.

La imagen

Ahora, un equipo de astrónomos liderado por Ru-Sen Lu del Observatorio Astronómico de Shanghái publicó el estudio sobre el núcleo de la galaxia M87 realizado en abril de 2018. Las observaciones se llevaron a cabo mediante un interferómetro de línea de base ultra larga compuesto por los radiotelescopios ALMA y GLT, y el interferómetro GMVA (Global Millimeter VLBI Array) a una longitud de onda de 3,5 mm.

Este avance científico permitió a los científicos obtener por primera vez imágenes simultáneas de la sombra de un agujero negro y la base del chorro relativista creado por él. El anillo brillante alrededor del agujero negro tiene un diámetro de alrededor de 8,4 radios de Schwarzschild. El tamaño de esta acumulación de materia supone que la masa del agujero negro en M87 sea de 6500 millones de masas solares.

En comparación con la imagen obtenida por el proyecto EHT, el anillo parece más grande y grueso debido a la gran contribución de radiación del flujo de acreción reflejado por el agujero negro.

Otros detalles

La forma parabólica del chorro observado es consistente con el modelo de Blandford-Znyek que involucra campos magnéticos en la ergosfera del agujero negro. Sin embargo, el ancho del chorro observado en la región interna es mayor de lo esperado en el modelo. Esto sugiere la presencia de vientos asociados al flujo de acreción, lo que representa un componente radiante adicional.