Revelaron uno de los mayores enigmas en el universo alrededor de un agujero negro

Los astrónomos que obtuvieron la primera imagen de un agujero negro lograron captar la luz de sus campos magnéticos, un paso importante para comprender mejor la dinámica de estos fenómenos cósmicos, indica un estudio publicado el miércoles.

El 10 de abril de 2019, la imagen daba la vuelta al mundo: se trataba de un círculo oscuro en medio de un disco resplandeciente, correspondiente a un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), situada a 55 millones de años luz de la Tierra.

Obtenida gracias a la iniciativa internacional Event Horizon Telescope (EHT) que reunió un total de ocho telescopios en el mundo, la imagen era la prueba más directa de la existencia de estos fenómenos tan masivos y compactos que lo absorben todo, incluido la luz.

Dos años después, los científicos del EHT saben más cosas sobre la mecánica de este agujero negro, cuya masa es varios miles de millones de veces superior a la del Sol.

En un artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters, divulgaron una nueva imagen del objeto bajo una luz polarizada -- como a través de un filtro -- y que permite “comprender mejor la física detrás de la imagen de abril de 2019”, subrayó el español Iván Martí-Vidal, coordinador de los grupos de trabajo del EHT e investigador de la Universidad de Valencia.

“Observamos la realidad de lo que predecían los modelos teóricos, ¡es increíblemente satisfactorio!”, se felicitó Frédéric Gueth, director adjunto del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de Francia, cuyo telescopio de 30 metros en la Sierra Nevada española forma parte de la red EHT.

La polarización evidenció la estructura del campo magnético situado en los bordes del agujero negro y permitió producir una imagen precisa de su forma, parecida a un torbellino de filamentos.

Este campo magnético extremadamente potente opone una resistencia a la fuerza de gravitación del agujero negro: “Se produce una especie de equilibrio entre ambas fuerzas, como si fuera un combate, aunque al final gana la gravedad”, explicó Gueth a la AFP.

“El campo magnético en el borde del agujero negro es suficientemente potente para hacer retroceder el gas caliente y ayudarlo a resistir a la fuerza de gravedad”, detalló Jason Dexter, de la Universidad de Colorado, de Boulder (Estados Unidos).

Aunque no hay materia capaz de salir del agujero negro una vez ha sido engullida, el objeto cósmico no se traga “100% de todo lo que se halla en su entorno: una parte se le escapa”, según Gueth.

La fuerza magnética permitiría no solo extraer la materia, sino también expulsar a velocidades inmensas haces muy potentes, capaces de recorrer miles de años luz.

Estos haces energéticos proceden del núcleo del M87 y son uno de los “fenómenos más misteriosos de esta galaxia”, según el Observatorio Europeo Austral (ESO).

La interacción de fuerzas revelada por el EHT existiría además en todos los agujeros negros, desde los más pequeños a los supermasivos, presentes en la mayoría de galaxias, incluida la Vía Láctea.

Puesto que ninguna “información” sale de los agujeros negros, la ciencia nunca podrá observarlos directamente. “Lo que pasa en el interior seguirá siendo un misterio. La clave está en comprender lo que sucede alrededor, porque forzosamente está relacionado”, concluye Gheth.

La sesión anual de observación simultánea de la red EHT, anulada en 2020 debido a la pandemia, se reanudará a finales de abril. La incorporación de nuevos telescopios, incluido el observatorio NOEMA .

Telescopio mexicano colaboró en el hallazgo

El Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), operado por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), forma parte de la colaboración internacional que logró estos resultados.

Para entender la relevancia de tan grande descubrimiento, especialistas mexicanos ofrecieron una conferencia para explicar cómo beneficia en el conocimiento de los agujeros negros supermasivos.

En la presentación participan los doctores William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica; Luis Zapata González, director del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica; Laurent Loinard, investigador del mismo instituto y miembro de la colaboración del EHT; la doctora Celia Escamilla Rivera, investigadora del Instituto de Ciencias Nucleares y Jefa del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos y miembro de la colaboración del EHT, y el doctor René Ortega Minakata, responsable de Divulgación y Comunicación de la Ciencia del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica.

Este trabajo es un hito importante: la polarización de la luz transporta información que nos permite comprender mejor la física detrás de la imagen que vimos en abril de 2019, algo que antes no era posible explica Iván Martí-Vidal, también coordinador del grupo de trabajo de polarimetría del EHT e Investigador Distinguido GenT de la Universitat de València. Revelar esta nueva imagen en luz polarizada ha requerido años de trabajo debido a las complejas técnicas involucradas en la obtención y análisis de los datos”.

La luz se polariza cuando atraviesa ciertos filtros, como las lentes de las gafas de sol polarizadas, o cuando se emite en regiones calientes y magnetizadas del espacio. De la misma manera que las gafas de sol polarizadas nos ayudan a ver mejor al reducir los reflejos y el resplandor de las superficies brillantes, los astrónomos pueden agudizar su visión de la región alrededor del agujero negro al observar cómo se polariza la luz que se origina allí. Específicamente, la polarización permite a los astrónomos cartografiar las líneas de campo magnético presentes en el borde interior del agujero negro.

“Las imágenes polarizadas recientemente publicadas son clave para comprender cómo el campo magnético permite que el agujero negro coma materia y lance poderosos chorros”, apunta Andrew Chael, miembro de la colaboración de EHT e investigador del Centro Princeton de Ciencia Teórica (EE. UU.).

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