Una estructura anular de acrecimiento en M87 conecta el agujero negro y su chorro
Un equipo científico internacional, con la participación del Observatorio de la Universitat de València y el de Yebes (IGN-MITMA), ha obtenido nuevos datos que aportan una visión inédita del famoso agujero negro de M87, cuya primera imagen fue publicada por el Event Horizon Telescope (EHT) en 2019. Esta vez, los datos permiten ver, además de la sombra central, el nacimiento del chorro de partículas energéticas que emana de dicha región a velocidades cercanas a la de la luz.
Crédito: I. Marti-Vidal. La región de M87 vista a diferentes escalas:
desde millones de años luz (el Cúmulo de Virgo, visto desde Aras de los Olmos)
hasta unos pocos días luz (la región central del agujero negro).
Las nuevas observaciones, obtenidas con el Global Millimetre VLBI Array (GMVA), combinada con el Atacama Large mm/submm Array (ALMA) y el nuevo Greenland Telescope (GLT), muestran cómo se forma este energético chorro a partir del material que está cayendo al agujero negro supermasivo, en el corazón de M87. Los resultados se publican en el número actual de la revista Nature.
“Hasta ahora, solamente teníamos imágenes separadas del agujero negro central y de su chorro. No obstante, esta vez hemos conseguido una imagen de todo el sistema, con suficiente nitidez para poder ver, por fin, el nexo entre el agujero negro y el chorro”, afirma Ru-Sen Lu, investigador del Observatorio Astronómico de Shanghái, que encabeza el estudio.
Crédito: I. Marti-Vidal. Imágenes de M87 tomadas con el EHT (naranja) y la GMVA (verde),
mostrando el anillo de luz con la sombra central, el disco de acrecimiento y el chorro relativista.
La nueva imagen, con una nitidez que permitiría distinguir una pelota de fútbol desde la Luna, aporta información notable sobre este agujero negro. Por ejemplo, se deduce que el ritmo al que está engullendo materia, proveniente del disco que lo rodea, es muy bajo. Además, la forma que toma el chorro justo en su nexo con el agujero negro es más ancha de lo esperado, según los modelos de Relatividad General de que disponemos actualmente. “Podríamos estar viendo el efecto de vientos de plasma en los alrededores del agujero, que deformarían el chorro y afectarían a su propagación”, afirma Iván Martí-Vidal, profesor del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València y coautor del trabajo. No obstante, harán falta más observaciones para poner a prueba dicha hipótesis de forma robusta.
La contribución española en este trabajo ha sido fundamental, tanto a nivel de instrumentación como de algoritmos. Por una parte, “con el radiotelescopio de Yebes, uno de los más grandes de la GMVA, hemos contribuido a mejorar la sensibilidad y fidelidad de estas observaciones de forma notable”, apunta Pablo de Vicente, director del Observatorio de Yebes (IGN-MITMA) que participa en el hallazgo.
Imagen de la sombra central, disco de acrecimiento y chorro en el agujero negro de M87,
obtenida con la Red Global de Telescopios Milimétricos (GMVA).
En esta observación también ha participado el radiotelescopio hispano-franco-alemán de 30m del Instituto de Radioastronomía Milimétrica, situado en la provincia de Granada, del que el Instituto Geográfico Nacional es miembro. Este radiotelescopio, al igual que el radiotelescopio de 40m, es miembro habitual de la red GMVA y ha sido crucial para la obtención de estos resultados.
Por otra parte, “para obtener esta imagen, el papel de los telescopios ALMA y GLT también ha sido crucial, y es gracias a los algoritmos desarrollados en la Universitat de València que hemos podido utilizar todos esos datos de forma robusta”, afirma Iván Martí-Vidal.
La nueva imagen de M87 representa un importante avance en nuestra comprensión de los agujeros negros supermasivos, unos de los objetos más exóticos del Universo conocido. “En un futuro cercano, será posible realizar observaciones a distintas frecuencias de forma simultánea, lo que nos permitirá estudiar agujeros negros de tamaños similares, pero situados a distancias mayores que la de M87”, añade Javier González, ingeniero del Observatorio de Yebes y co-firmante del trabajo. “Lo mejor aún está por venir”.
