Nuevas observaciones del agujero negro supermasivo (ANSM) en el corazón de la galaxia M87 han revelado los orígenes de su poderoso chorro y han tomado imágenes de este y su origen juntos por primera vez.
Además, las observaciones de este ANSM han revelado que el anillo del agujero negro es mucho más grande de lo que creían los científicos. Las observaciones han sido publicadas hoy en Nature.
Imagen del agujero negro en M87
El Global mm-VLBI Array (GMVA) unió radiotelescopios de todo el mundo para producir estos nuevos resultados, incluidos el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) y el Observatorio Green Bank (GBO) de la Fundación Nacional de Ciencias, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el Very Long Baseline Array (VLBA) y el Green Bank Telescope (GBT).
El SMBH en el centro de la galaxia M87 es el más reconocible del universo. Fue el primer agujero negro capturado en una imagen, creada por el Event Horizon Telescope (EHT) y hecha pública en el 2019. La imagen de su núcleo denso y oscuro enmarcado por un anillo amorfo brillante fue noticia internacional.
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“M87 se ha observado durante muchas décadas, y hace 100 años sabíamos que el chorro estaba allí, pero no podíamos ubicarlo en contexto”, dijo en un comunicado Ru-Sen Lu, astrónomo del Observatorio Astronómico de Shanghai, líder de Max Planck. Grupo de Investigación de la Academia de Ciencias de China y autor principal del nuevo artículo. “Con GMVA, incluidos los principales instrumentos de NRAO y GBO, estamos observando a una frecuencia más baja, por lo que vemos más detalles, y ahora sabemos que hay más detalles para ver”.
Eduardo Ros, astrónomo y coordinador científico de Interferometría de línea de base muy larga (VLBI) en el Instituto Max Planck de Radioastronomía, agregó: “Hemos visto el anillo antes, pero ahora vemos el chorro. Esto pone el anillo en contexto, y es más grande de lo que pensábamos. Si piensas en él como un monstruo que escupe fuego, antes podíamos ver el dragón y el fuego, pero ahora podemos ver al dragón respirando fuego”.
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El uso de muchos telescopios e instrumentos diferentes dio al equipo una visión más completa de la estructura del agujero negro supermasivo y su chorro de lo que era posible anteriormente con el EHT, y se requirió que todos los telescopios pintaran una imagen completa. Mientras que el VLBA proporcionó una vista completa tanto del chorro como del agujero negro, el ALMA permitió a los científicos resolver el núcleo de radio brillante de M87 y crear una imagen nítida. La sensibilidad de la superficie colectora de 100 metros del GBT permitió a los astrónomos resolver las partes del anillo tanto a gran como a pequeña escala y ver los detalles más finos.
"La imagen EHT original reveló solo una parte del disco de acreción que rodea el centro del agujero negro. Al cambiar las longitudes de onda de observación de 1,3 milímetros a 3,5 milímetros, podemos ver más del disco de acreción, y ahora el chorro, al mismo tiempo. Esto reveló que el anillo alrededor del agujero negro es un 50 por ciento más grande de lo que creíamos anteriormente", dijo el científico Toney Minter, coordinador del GMVA para el GBT.
El origen del chorro
Las partes del agujero negro no solo son más grandes que las observaciones de longitud de onda más corta reveladas anteriormente, sino que ahora es posible confirmar el origen del chorro. Este chorro nació de la energía creada por los campos magnéticos que rodean el núcleo giratorio del agujero negro y los vientos que se elevan desde el disco de acreción del agujero negro.
“Estos resultados mostraron, por primera vez, dónde se está formando el chorro. Antes de esto, había dos teorías sobre su origen”, dijo Minter. “Pero esta observación en realidad mostró que la energía de los campos magnéticos y los vientos están trabajando juntos”.
Harshal Gupta, oficial de programas de la NSF para el Observatorio Green Bank, agregó: “Este descubrimiento es una poderosa demostración de cómo los telescopios que poseen capacidades complementarias pueden usarse para avanzar fundamentalmente en nuestra comprensión de los objetos y los fenómenos astronómicos. Es emocionante ver que los diferentes tipos de radiotelescopios respaldados por NSF funcionan de manera sinérgica como elementos importantes del GMVA para permitir una visión general del agujero negro y el chorro de M87”.
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