En 2019, los científicos exhibieron las primeras imágenes que se tomaron de un agujero negro, el M87*. Esas observaciones dieron lugar a una oleada de nuevas investigaciones de cómo funcionan, cómo crecen y cómo cambian los agujeros negros. Ahora, tras algunas mejoras, la red del Telescopio de Horizonte de Sucesos regresa con otra noticia bomba sobre el M87*, porque se hallaron sucesos físicos desconocidos en el horizonte de sucesos del agujero negro.
En una serie de imágenes que tomó el THS entre 2017 y 2021, los científicos observaron una reversión completamente inesperada de los campos magnéticos del agujero negro. En otras palabras, su polarización cambió o se dio vuelta. Detectaron además extraños chorros negros saliendo del M87*. Las observaciones les brindan a los investigadores la vista más detallada hasta ahora del agujero negro y tal vez, como consecuencia, las condiciones extramas que lo rodean. Sus hallazgos se detallarán en la próxima publicación de su trabajo en Astronomy & Astrophysics.
“Estos resultados muestran que el THS está evolucionando para ser un observatorio científico en sí mismo, capaz no solo de brindar imágenes sin precedentes sino además de construir información coherente y progresiva de la física del agujero negro”, dijo Mariafelicia De Laurentis, coautora del estudio y astrónoma de la Universidad de Nápoles Federico II de Italia, en un comunicado.
Cambios inesperados en un agujero negro supermasivo
El M87* es un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia M87, que está a unos 55 millones de años luz de la Tierra. Se calcula que este monstruoso gigante tiene seis mil millones de veces la masa de nuestro sol. Un agujero negro tan enorme debería ejercer una muy potente influencia gravitacional en toda materia cercana, como se ve en el anillo de plasma anaranjado brillante de la imagen.
Lo que sorprendió a los astrónomos, sin embargo, fueron los marcados giros en la dirección del espiral de plasma que rodea a M87*, conocido como patrón de polarización. Sugiere que el área en torno al M87* es “un entorno turbulento en evolución en el que los campos magnéticos tienen un rol principal en la forma en que la materia cae en el agujero negro y la energía se lanza hacia fuera”, explicaron los investigadores.
“Lo notable es que mientras el tamaño del anillo ha permanecido consistente a lo largo de los años – confirmando la teoría de Einstein sobre la sombra del agujero negro – el patrón de polarización cambia significativamente”, dijo Paul Tiede, coautor principal del trabajo y astrónomo en el Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian.
“Eso nos indica que el plasma magnetizado que forma volutas cerca del horizonte de sucesos no es estático, sino dinámico completo, y lleva al límite a nuestros modelos teóricos”, añadió.
Una pieza del rompecabezas cósmico
Las observaciones sugieren que el patrón de polarización del M87* cambió de dirección en 2017, antes de voltear en sentido contrario en 2021.
“Esto nos desafía en cuanto a nuestros modelos, y muestra que hay muchas cosas que todavía no entendemos sobre el horizonte de sucesos”, dijo Jongho Park, otro de los coautores del trabajo y astrónomo en la Universidad Kyunghee de Corea del Sur.
La física de los agujeros negros es un agujero negro en sí misma porque todavía falta responder muchas preguntas y resolver muchos misterios. Todo indicio de que se pueda obtener ayuda para que la ciencia avance: los agujeros negros supermasivos como el M87* son esenciales para la formación de estrellas en las galaxias y ayudan a distribuir semillas de energía por el universo.
En particular, los potentes chorros que emiten estos grandes agujeros negros son “un laboratorio único” para los astrofísicos que estudian los rayos gamma o los neutrinos de alta energía, según indican los investigadores, y ofrecen información variada sobre el rol de los agujeros negros en la evolución del cosmos.
