Un análisis de cuatro años de archivos sobre el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87, que se logró fotografiar en 2019 en absoluta primicia, ha revelado una evolución turbulenta.
El análisis a cargo de la colaboración EHT (Event Horizon Telescipe) revela el comportamiento de la imagen del agujero negro a lo largo de varios años, lo que indica la persistencia de la característica de sombra en forma de media luna, pero también una variación de su orientación: la media luna parece tambalearse. Los resultados completos aparecen este 23 de septiembre en The Astrophysical Journal.
El Event Horizon Telescope no es un telescopio singular, sino una asociación global de telescopios. Juntos forman un plato de radio virtual del tamaño de la Tierra, que proporciona una resolución de imagen excepcionalmente alta.
"Con la increíble resolución angular del Event Horizon Telescope, pudimos observar un juego de billar en la Luna y no perder de vista la puntuación", dijo en un comunicado Maciek Wielgus, astrónomo del Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian. Pero esos resultados se basaron solo en observaciones realizadas durante una ventana de una semana en abril de 2017, que es demasiado corta para ver muchos cambios".
Pero de 2009 a 2013, los investigadores habían tomado datos del agujero negro en el centro de M87 con las primeras matrices de prototipos antes de que se uniera el complemento completo de telescopios. Podrían aprovechar esos datos para averiguar si el tamaño y la orientación de la media luna habían cambiado.
Las observaciones de 2009-2013 consisten en muchos menos datos que las realizadas en 2017, lo que hace imposible crear una imagen. En cambio, el equipo de EHT utilizó modelos estadísticos para observar los cambios en la apariencia del agujero negro a lo largo del tiempo.
Ampliando el análisis a las observaciones de 2009-2017, los científicos han demostrado que el agujero negro se adhiere a las expectativas teóricas. El diámetro de la sombra del agujero negro se ha mantenido consistente con la predicción de la teoría de la relatividad general de Einstein para un agujero negro de 6.500 millones de masas solares.
Pero aunque el diámetro de la media luna se mantuvo constante, el equipo de EHT descubrió que los datos ocultaban una sorpresa: el anillo se tambalea y eso significa una gran noticia para los científicos. Por primera vez, pueden vislumbrar la estructura dinámica del flujo de acreción tan cerca del horizonte de sucesos del agujero negro, en condiciones de gravedad extrema. El estudio de esta región es la clave para comprender fenómenos como el lanzamiento de un chorro relativista, y permitirá a los científicos formular nuevas pruebas de la teoría de la relatividad general.
El gas que cae sobre un agujero negro se calienta a miles de millones de grados, se ioniza y se vuelve turbulento en presencia de campos magnéticos. "Debido a que el flujo de materia es turbulento, la media luna parece oscilar con el tiempo", dijo Wielgus. "En realidad, vemos mucha variación allí, y no todos los modelos teóricos de acreción permiten tanto bamboleo. Lo que significa es que podemos empezar a descartar algunos de los modelos basados en la dinámica de la fuente observada".
"Estos primeros experimentos de EHT nos proporcionan un tesoro de observaciones a largo plazo que el EHT actual, incluso con su notable capacidad de generación de imágenes, no puede igualar", dijo Shep Doeleman, director fundador de EHT. "Cuando medimos por primera vez el tamaño de M87 en 2009, no podíamos prever que nos daría el primer vistazo de la dinámica de los agujeros negros. Si quieres ver un agujero negro evolucionar durante una década, no hay sustituto para tener una década de datos".
