M87*: un nuevo análisis del agujero negro muestra que su anillo se tambalea

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M87*: un nuevo análisis del agujero negro muestra que su anillo se tambalea

Anillo tambaleante de M87* (Wielgus)

En 2019, el Event Horizon Telescope Collaboration (EHT) mostró la primera imagen del agujero negro M87*, el objeto supermasivo en el corazón de la galaxia M87.

Ahora, el equipo ha utilizado lo aprendido en el proceso para analizar un conjunto de datos de archivo de 2009-2013. Con esto, confirmaron que la característica sombra en forma de media luna persistía, pero también encontraron que había una variación en su orientación: la media luna parece estar tambaleándose.

Los resultados de la investigación fueron publicados en The Astrophysical Journal.

Datos antiguos

La imagen entregada por el EHT fue una gran hazaña y una demostración de lo que el trabajo en equipo puede lograr. Sin embargo, esta imagen solo fue el resultado de una semana de observaciones tomadas en 2017.

“El año pasado vimos una imagen de la sombra de un agujero negro, que consiste en una media luna brillante formada por plasma caliente girando alrededor de M87*, y una parte central oscura, donde esperamos que esté el horizonte de eventos del agujero negro”, declaró el astrónomo Maciek Wielgus.

“Pero esos resultados se basaron solo en observaciones realizadas durante una semana en abril de 2017, que es demasiado corta para ver muchos cambios”.

Afortunadamente, en los primeros años del proyecto EHT, el equipo realizó observaciones del objetivo utilizando menos telescopios. Estas observaciones, realizadas entre 2009 y 2013, no recopilaron los datos suficientes para una imagen, pero fueron útiles para determinar si el tamaño y la orientación de la media luna habían cambiado.

Instantaneas de M87* obtenidas a través del modelado de imágenes entre 2009 y 2017. (M. Wielgus, D. Pesce y la colaboración EHT)

Luego del análisis de los datos recopilados entre 2009 y 2017, los científicos demostraron que M87* es consistente con las expectativas teóricas. El díametro de la sombra del agujero negro se ha mantenido consistente con la predicción de la teoría de la relatividad general de Einstein para un agujero negro de 6.500 millones de masas solares.

Anillo tambaleante

Pero aunque el diámetro de la media luna se mantuvo constante, el equipo de EHT descubrió que los datos ocultaban una sorpresa: el anillo se tambalea y esto representa una gran noticia para los científicos.

Cuando miras la imagen de M87*, es inevitable pasar por alto que una parte del anillo es mucho más brillante que la otra. Esto se debe a que el gas alrededor del agujero negro está girando. En el análisis, el equipo se percató que esa región brillante no está fija en su lugar. Por el contrario, se mueve y parece tambalearse.

Una animación que muestra la consistencia del diámetro del anillo medido y el tambaleo de la zona brillante. (M. Wielgus y la colaboración EHT)

“Debido a que el flujo de materia es turbulento, la media luna parece oscilar con el tiempo”, dijo Wielgus. “En realidad, vemos mucha variación allí, y no todos los modelos teóricos de acreción permiten tanto bamboleo. Lo que significa es que podemos comenzar a descartar algunos de los modelos basados ​​en la dinámica de la fuente observada”.

Actualmente se desconoce qué podría estar causando este tambaleo, pero algunas hipótesis están relacionadas al giro del agujero negro, al campo magnético del propio disco de acreción, entre otros.

Por el momento, el equipo del EHT se encuentra analizando los datos de las observaciones del 2018, obtenidos con un telescopio adicional en Groenlandia. Para el 2021 estarán ampliando el número de telescopios, proporcionando una calidad de imagen extraordinaria.

“¡Este es un momento realmente emocionante para estudiar los agujeros negros!”, expresó Geoffrey Bower, científico del proyecto EHT.

 

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