Captan la primera imagen directa de un agujero negro que expulsa un chorro de materia

La galaxia Messier 87 -o m87-, conocida porque proporcionó la primera fotografía de un agujero negro, ha vuelto a protagonizar una imagen pionera: la de dicho agujero junto al chorro de partículas que emerge de su región central a una altísima velocidad. Los datos y la imagen los ha publicado Nature, y muestran cómo el agujero negro consume materia a un ritmo bajo y solo convierte una pequeña parte de la misma en radiación.

Esto es un descubrimiento del que ha formado parte el Instituto español de Astrofísica de Andalucía (IIA), parte del equipo internacional que ha hecho el hallazgo utilizando los telescopios Global Millimetre VLBI Array; Greenland Telescope y el observatorio Atacama Large Millimeter Array.

Messier 87 (M87) es una galaxia elíptica localizada a unos 55 millones de años luz de la Tierra y, en 2019, el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), obtuvo la primera imagen del agujero negro supermasivo que alberga su núcleo. Aunque los agujeros negros muestran un campo gravitatorio tan intenso que ni la luz puede escapar de ellos, existen mecanismos por los que liberan parte del material atrapado en sus cercanías, formando un disco de acrecimiento con gas y polvo, como chorros a alta velocidad.

En MS87, el chorro emerge de sus regiones centrales y se extiende mucho más allá del tamaño de la propia galaxia que lo alberga. La imagen obtenida ahora revela, por primera vez, la conexión entre el flujo de acreción cerca del agujero negro supermasivo central y el origen del chorro, señala el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en un comunicado.

Primera imagen del agujero negro con su chorro de materia

Los modelos teóricos plantean que el material circundante cae en el agujero negro en un proceso conocido como "acreción", pero hasta ahora no se había observado directamente. Anteriormente se había visto el agujero y el chorro, pero en imágenes separadas, sin embargo ahora se tiene una imagen panorámica de ambos, lo que proporciona una visión más completa de los procesos físicos que actúan cerca del agujero negro.

“Hemos completado otro capítulo importante en el estudio de M87, al obtener el primer vistazo de cómo su agujero negro central se alimenta de su disco de acreción y lanza el chorro cósmico que se observó por primera vez hace más de un siglo”, apuntó el firmante de la investigación José Luis Gómez, investigador del IAA-CSIC.

Una imagen que aporta nuevos datos y el inicio de "una era fascinante en la radioastronomía"

La luz de M87 es producida por la interacción entre electrones altamente energéticos y campos magnéticos, un fenómeno conocido como "radiación sincrotrón". Las nuevas observaciones revelan detalles novedosos sobre la ubicación y la energía de estos electrones, y también introducen un apunte sobre la naturaleza del propio agujero negro: su consumo de materia se produce a un ritmo bajo, convirtiendo solo una pequeña fracción en radiación.

Los nuevos datos aportan otros aspectos sorprendentes, como que la radiación de la región interna cercana al agujero negro es más amplia de lo esperado, lo que podría significar que hay algo más que gas cayendo en su interior. También podría existir un tipo de viento galáctico, que produce turbulencia alrededor del agujero negro.

Estos resultados son el comienzo “de una era fascinante en la radioastronomía”, indica Thalia Traianou, también del IAA-CSIC y firmante de la investigación. Por ello, el equipo, en el que también participa la Universidad de Valencia, continuará explorando M87 y otros objetos similares utilizando la resolución inédita que pueden ofrecer las grandes combinaciones de telescopios.