Nuevas observaciones mejoran las pruebas de la Relatividad General de Einstein

Datos de 19 observatorios brindan una visión de largo alcance del primer agujero negro captado en imagen y el sistema que alimenta, y mejoran las pruebas de la Relatividad General de Einstein.

En 2019, una colaboración mundial de científicos utilizó una colección global de radiotelescopios llamada Event Horizon Telescope (EHT) para hacer la primera imagen de un agujero negro: el agujero negro supermasivo en el núcleo de la galaxia M87, a unos 55 millones años luz de la Tierra. Este logro tan buscado fue un hito científico importante. Sin embargo, cualquier imagen en una sola longitud de onda puede dar solo una imagen parcial de todo el fenómeno.

“Sabíamos que la primera imagen directa de un agujero negro sería revolucionaria”, dijo en un comunicado Kazuhiro Hada del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, coautor del nuevo estudio. “Pero para aprovechar al máximo esta notable imagen, necesitamos saber todo lo que podamos sobre el comportamiento del agujero negro en ese momento mediante la observación de todo el espectro electromagnético”, agregó.

La tremenda atracción gravitacional de un agujero negro supermasivo puede impulsar chorros de partículas que viajan casi a la velocidad de la luz a través de grandes distancias. El resultado produce radiación electromagnética que abarca todo el rango, desde ondas de radio hasta luz visible y rayos gamma.

En el vídeo, los resultados de cada telescopio a lo largo de la campaña de observación revelan estructuras nunca antes vistas y el impacto del agujero negro en sus alrededores en regiones que abarcan de uno a 100.000 años luz de diámetro.

“Comprender la aceleración de partículas es realmente fundamental para comprender tanto la imagen EHT como los chorros, en todos sus ‘colores’”, aseguró en un comunicado la coautora Sera Markoff, de la Universidad de Ámsterdam. “Estos chorros logran transportar la energía liberada por el agujero negro a escalas más grandes que la galaxia anfitriona, como un enorme cable de alimentación. Nuestros resultados nos ayudarán a calcular la cantidad de energía transportada y el efecto que tienen los chorros del agujero negro en su entorno”.

Para ampliar su visión de la región alrededor del agujero negro de 6,5 millones de masas solares, los científicos organizaron una campaña de observación de múltiples longitudes de onda, que incluía 19 observatorios terrestres y espaciales que trabajaban en rayos gamma, rayos X y luz visible, y longitudes de onda de radio. El estudio utilizó el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y el Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation.

“Hay varios grupos ansiosos por ver si sus modelos concuerdan con estas ricas observaciones, y estamos emocionados de ver que toda la comunidad usa este conjunto de datos públicos para ayudarnos a comprender mejor los vínculos profundos entre los agujeros negros y sus chorros”, explicó el coautor Daryl Haggard de la Universidad McGill.

Este nuevo estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, proporciona un recurso valioso para ayudar a los científicos a comprender la física de cómo operan esos monstruosos agujeros negros y afectan fuertemente su entorno, según sus autores.