Revelan cómo ha evolucionado el gigantesco agujero negro M87*

El año pasado fue publicada la primera imagen de un agujero negro gracias al Event Horizon Telescope (EHT), una red de observatorios en todo el planeta. La histórica ‘fotografía’ revela un colosal objeto con el tamaño de dos sistemas solares ubicado en el centro de la galaxia M87, a 55 millones de años luz de la Tierra. Ahora, el mismo equipo que logró dicha hazaña muestra cómo este coloso ha evolucionado durante casi una década.

Debido a su intensa gravedad, los agujeros negros acumulan materia a su alrededor en lo que se conoce como disco de acreción, el cual gira a gran velocidad a medida que alimenta al objeto central. En el caso del agujero negro supermasivo M87*, que posee una masa de 6.500 millones de soles, su disco de acreción se observa como un anillo brillante.

Para el nuevo estudio, publicado el 23 de setiembre en The Astrophysical Journal, los científicos usaron las antiguas observaciones de M87* realizadas por la red EHT, y los combinaron con un modelo matemático basado en la 'captura’ lograda en 2019. Las nuevas imágenes, que abarcan la evolución del agujero negro entre 2009 y 2017, revelan que el brillo de su anillo varía con el paso de los años, como si se tambaleara.

Para los autores, esto se debe al gas que se calienta a miles de millones de grados cuando se acerca y cae hacia un agujero negro, lo que produce el brillo en distintas partes del disco de acreción. Además, los fuertes campos magnéticos agitan todo este material.

“Debido a que el flujo de materia que cae en un agujero negro es turbulento, podemos ver que el anillo se tambalea con el tiempo”, dijo Maciek Wielgus, radioastrónomo de la Universidad de Harvard y autor principal de la investigación.

El equipo afirma que estos notables cambios alrededor de M87* desafían algunos de los modelos teóricos sobre los discos de acreción. En ese sentido, precisan que las futuras mediciones les permitirán conocer de manera más detallada este fenómeno.

Otro hallazgo importante fue que el diámetro del anillo se mantuvo constante. Esto significa la confirmación del tamaño del horizonte de eventos, la frontera que define los límites del agujero negro, también conocida como el punto de no retorno, donde incluso la luz queda atrapada. La existencia de esta zona fue predicha por Einstein en su teoría general de la relatividad.

Además de la secuencia de imágenes de una década, también realizaron una simulación que muestra cómo M87* se alimenta de materia en el lapso de un año.

Las observaciones de los primeros años (2009-2013) se hicieron cuando la red EHT tenía telescopios en apenas tres ubicaciones, por lo que no podían lograr imágenes por sí solas. En cambio, las de 2017, realizadas simultáneamente con ocho instalaciones en distintas partes del globo, lograron la famosa imagen publicada el año pasado. La aplicación de esta experiencia a sus datos antiguos les permitió generar un conjunto de capturas con características ‘reales’.

El Event Horizon Telescope, que significa Telescopio de Horizonte de Eventos, ha incorporado más observatorios a su red, por lo que esperan captar imágenes y hasta grabaciones en tiempo real con un detalle sin precedentes. Si bien este año no pudieron realizar observaciones simultáneas debido a la pandemia, el equipo espera tener otra oportunidad a principios de abril, cuando el clima es adecuado en todas las estaciones de la red. Los objetivos a mirar serán M87* y Sagitario*A, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia.

“En unos años, realmente podría empezar a parecer una película”, comentó Wielgus sobre lo que pretenden lograr con la futura capacidad del EHT.

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