Revelan impresionantes nuevas imágenes del agujero negro gigante en el centro de la Vía Láctea

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Los agujeros negros son unos de los objetos astrofísicos más llamativos, populares y desconocidos del universo. Desde su primera predicción se ha formado una gran curiosidad colectiva sobre su naturaleza, apoyado por famosas recreaciones como la de la película Interestelar. En 2022, el Event Horizon Telescope, un radiotelescopio del tamaño de la Tierra, obtuvo la primera imagen de Sagitario A* en el corazón de la Vía Láctea. En un nuevo estudio muestran que el agujero negro supermasivo cuenta con intrincados campos magnéticos con el potencial de disparar materia a casi la velocidad de la luz.

Diagrama de comparación de tamaños entre los agujeros negros M87* y Sagitario A*
Comparación de tamaños entre las imágenes de los agujeros negros M87* y Sagitario A*. Créditos: EHT Collaboration.

Telescopio de escala planetaria

Estudiar los agujeros negros, y obtener imágenes detalladas, requiere de técnicas distintas a las convencionales. Mientras James Webb y Hubble emplean sistemas de lentes y espejos, el Event Horizon Telescope combina el poder de distintos radiotelescopios alrededor de todo el globo terrestre para obtener un observatorio con una apertura virtualmente del mismo tamaño que el planeta.

Mapa de los radiotelescopios del Event Horizon Telescope
Mapa de las ubicaciones de los distintos radiotelescopios que hacen parte del Event Horizon Telescope, obteniendo en conjunto una apertura equivalente al tamaño de la Tierra. Créditos: ESO/M. Kornmesser.
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La capacidad de observación del Event Horizon Telescope es equivalente a un telescopio con la potencia suficiente para ver en calidad desde la Tierra el guante de un astronauta en la Luna.

En 2019 fue mostrada al público la primera fotografía de un agujero negro. M87* fue el elegido por su distancia, actividad y relativa estabilidad. No sería hasta 2022 que se podría obtener, procesar y compartir la primera imagen de Sagitario A*. El cual, como su nombre indica se encuentra en dirección de constelación de Sagitario, es un agujero negro con una masa estimada en el orden de 4.1 millones de veces la del Sol.

Imagen del agujero negro supermasivo Sagitario A*
Primera imagen obtenida del agujero negro Sagitario A* en el centro de la Vía Láctea. Créditos: EHT Collaboration.

Anillo de luz

La colaboración del Telescopio del Evento de Sucesos, contrario a lo que su nombre indica, es capaz de observar una zona mucho más extensa que el horizonte de eventos de un agujero negro. Donde las regiones brillantes representan fotones desviados por la intensa gravedad del agujero negro, cuyas longitudes de onda fueron fuertemente estiradas hasta los rangos del radio.

Radiación electromagnética

En 2021 fue mostrada al público la primera imagen en luz polarizada de M87*, la cual fue obtenida bajo un mayor procesamiento y observación que en el caso de la primera representación del agujero negro. Por otro lado, Sagitario A* es un caso diferente, dado que por su relativa cercanía de 27 000 años luz muestra un mayor movimiento y una clara dificultad para capturar imágenes. Fue necesario aplicar nuevas técnicas para desvelar la nueva perspectiva del agujero negro.

Imagen del agujero negro supermasivo M87* en luz polarizada
Imagen del agujero negro supermasivo M87* visto en luz polarizada, indicando la presencia de campos magnéticos y su respectiva dirección. Créditos: EHT Collaboration.

La luz, sin importar su longitud de onda, es una combinación de oscilaciones en el campo magnético y eléctrico, y en general no tiene ninguna dirección preferencial. Cuando esta interactúa con el activo plasma ubicado en las cercanías del agujero negro se genera un efecto de polarización, forzando en la radiación electromagnética una forma de oscilación, la cual al detectarla permite estimar la intensidad y dirección del campo que la afectó.

Zoología de agujeros negros

Las imágenes de los agujeros negros M87* y Sagitario A* son, hasta el momento, las únicas formas que tenemos de entender estos objetos en pequeñas escalas y poner a prueba los distintos modelos. Por ello, las comparaciones entre ambos ejemplares son fundamentales para inferir la estructura y comportamiento de todos los agujeros negros del universo.

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Nueva vista del agujero negro supermasivo Sagitario A* en el núcleo de la Vía Láctea en luz polarizada, indicando la presencia de fuertes, entrelazadas y organizadas líneas de campo magnético. Créditos: EHT Collaboration.

El nuevo descubrimiento evidencia fuertes líneas de campo magnético en espiral alrededor de Sagitario A*. De cierta forma, semejantes a las de M87*, indicando que este es una característica común o hasta crucial de la gran mayoría de agujeros negros en el universo.

A pesar de las similitudes, en la galaxia M87 se infirió la presencia y ubicación de un agujero negro por un extenso chorro de material eyectado desde el centro de la galaxia. El cual es acelerado por los campos magnéticos del objeto, llevando al gas a velocidades cercanas a la de la luz.

Mientras tanto, no se ha observado algo semejante con el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, generando preguntas sobre qué otros procesos pueden ser claves para tener un chorro relativista o la posibilidad de que permanezca oculto a los instrumentos y observaciones actuales.

Francisco Andrés Forero Daza
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