Imágenes del disco de acreción de un agujero negro supermasivo como nunca las habías visto
El agujero negro supermasivo M87, uno de los fenómenos más observados de su tipo, acaba de volverse aún más claro. Un equipo de científicos de la Universidad Normal Nacional de Taiwán y del Instituto Max Planck para la Radioastronomía (MPIfR) recreó el flujo del disco de acreción de M87* usando los datos de las dos campañas históricas de observación de 2017 y 2018.
Cuando un agujero negro supermasivo consume polvo y gas espacial, a su alrededor se forma un disco de acreción. Este luce como un anillo iluminado porque al caer hacia el horizonte de sucesos, la materia orbita la estructura y alcanza temperaturas extremas. Los discos de acreción de los agujeros negros no solo se iluminan por el calor, también emiten disparos de alta energía e incluso llamaradas de radiación.
El Telescopio Espacial James Webb captó por primera vez una llamarada de radiación infrarroja alrededor de Sagitario A*, el agujero negro de la Vía Láctea.
Las dos imágenes disponibles de agujeros negros supermasivos que posee la humanidad se obtuvieron gracias al monitoreo de estos discos de acreción. El proyecto Event Horizon Telescope (EHT) combinó la potencia de los radiotelescopios más poderosos del mundo para crear una lente virtual del tamaño de la circunferencia de la Tierra. El primer agujero negro supermasivo analizado por el EHT fue M87*, a 54 millones de años luz.
Así es el flujo del disco de acreción de M87*
El vistazo histórico de M87* continúa ayudando a los astrofísicos que estudian estas estructuras. Hubo dos campañas de monitoreo en 2017 y 2018. Como se trata de un agujero negro supermasivo activo y turbulento, las imágenes revelaron diferentes etapas del mismo disco de acreción. Aunque la evolución del anillo era evidente, la naturaleza de su flujo no estaba clara.
Es en este punto del enigma del agujero negro supermasivo donde encaja el trabajo recién publicado en la revista Astronomy & Astrophysics. A través de esas dos observaciones y simulaciones de partículas en supercomputadoras fue posible ver con claridad el entorno de M87* y la dinámica de su disco de acreción. De acuerdo con el MPIfR, el estudio confirma que el eje de rotación de la estructura gravitacional se aleja de la Tierra.
“El estudio subraya la naturaleza evolutiva de las estructuras de plasma cerca del horizonte de eventos, ofreciendo pistas sobre los mecanismos de variabilidad que gobiernan los entornos de los agujeros negros. Este proceso iterativo de modelado y observación es fundamental para desentrañar los misterios de la dinámica del entorno de los agujeros negros”, dijo Eduardo Ros, coautor del estudio.
M87* se encuentra dentro de la galaxia elíptica Messier 87. Según las primeras observaciones, el agujero negro supermasivo tiene una masa aproximada de 6,500 millones de soles. En comparación, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A* tiene solo 4 millones de masas solares. Los científicos decidieron estudiar primero la estructura más lejana debido a que, por su tamaño, es más fácil de observar.
Las observaciones al disco de acreción permitirán comprender la generación de los campos magnéticos que se forman en la región próxima a los agujeros negros y el comportamiento del plasma turbulento.