Detectan el primer disparo de rayos cósmicos emitido por el agujero negro más estudiado
La primera imagen de un agujero negro que consiguieron los astrónomos fue la de uno situado a 53 millones de años luz, en la galaxia M87. Desde entonces, los científicos no han dejado de estudiar a este enorme monstruo. Ahora, una segunda campaña de observaciones ha revelado un disparo de rayos gamma expulsado por este objeto. Es el primero registrado en esa región con las técnicas actuales.
Las imágenes de agujeros negros se obtienen gracias al proyecto Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés). Es un programa de colaboración entre los principales radiotelescopios del mundo. Las señales de los instrumentos se unen para crear una lente virtual del tamaño de la Tierra que capta la radiación de la materia incandescente alrededor de un agujero negro. Luego, a través de algoritmos sofisticados, la información se interpreta para crear una imagen aproximada de cómo luce la sombra del objeto gravitatorio.
En un nuevo despliegue de análisis sobre los mismos datos obtenidos en 2018, los científicos lograron una nueva aproximación al comportamiento del objeto en M87. Esta vez, encontraron el momento en el que un punto específico de la estructura dispara una llamarada de radiación gamma, la más energética dentro del espectro electromagnético.
Un nuevo análisis de los datos interferométricos llevado a cabo por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón sugiere que la forma del disco de acreción de Sagitario A* es diferente de la forma de ‘dona’ captada por el EHT.
Una llamarada impredecible
Los eventos más violentos y poderosos del universo son las fuentes de radiación gamma. Los agujeros negros, en particular, pueden expulsar chorros de materia a velocidades cercanas a la luz y acelerar partículas para alcanzar niveles energéticos muy altos. También pueden provocar llamaradas de rayos gamma, eventos breves, pero igualmente energéticos.
De acuerdo con el estudio publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, la llamarada energética de M87 duró tres días. Su región de extensión fue de 170 Unidades Astronómicas (una UA equivale a la distancia entre el Sol y la Tierra). La emisión de energía fue superior a cualquier otro dato hasta ahora detectado en la región por lo que fue relativamente sencillo aislar la fuente. La captura del disparo es una coincidencia, porque, en palabras de los astrónomos, el agujero negro es “altamente impredecible”.
“Tuvimos la suerte de detectar una llamarada de rayos gamma de M87 durante la campaña de múltiples longitudes de onda del Telescopio del Horizonte de Sucesos. Nos permite restringir con precisión el tamaño de la región responsable de la emisión de rayos gamma observada. Las observaciones, tanto las recientes con un conjunto EHT más sensible como las previstas para los próximos años, proporcionarán información inestimable y una oportunidad extraordinaria para estudiar la física que rodea al agujero negro supermasivo de M87”, dijo Giacomo Prince. coordinador del estudio.
¿Por qué se estudian los rayos cósmicos que brotan de los agujeros negros?
Las partículas energéticas son extremadamente peligrosas para su entorno inmediato. Afortunadamente, la Tierra está a una distancia segura de cualquiera de esos eventos, incluso de las propias expulsiones del agujero negro de la Vía Láctea. Sin embargo, algunos de esos rayos cósmicos han sido captados por los sensores de la Tierra. Las partículas impactan en forma de rayos o como una lluvia caótica. Por ejemplo, el disparo más grande de rayos gamma que recibió la Tierra provino de una supernova.
Aunque las partículas cósmicas de alta energía son “inofensivas”, es posible que interfieran con las telecomunicaciones en la Tierra y afecten a los satélites. La comprensión de la física de las partículas expulsadas de un agujero negro podrá, en el futuro, ayudar a proteger nuestras tecnologías. Por otro lado, aunque están bien registrados, el origen de los chorros relativistas de materia y las llamaradas de radiación gamma sigue siendo incierto. Recientemente, se consideró que no son acelerados por explosiones nucleares, sino por la torsión de los campos gravitacionales.