En abril de 2018, un equipo de astrónomos utilizaron la combinación de radiotelescopios para observar detalladamente los alrededores del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87.
La técnica que utilizaron, llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI), combina datos de múltiples telescopios, o como en este caso antenas, separadas por miles de kilómetros, para crear imágenes con una resolución mucho mayor que la que podría lograr un sólo instrumento.
El equipo utilizó el Global Millimeter VLBI Array (GMVA), que incluye varios telescopios de todo el mundo, así como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile y el Greenland Telescope (GLT) en Groenlandia.
Las observaciones revelaron una estructura en forma de anillo en el centro de M87, con dos regiones de mayor brillo en el norte y el sur, algo que ya habíamos visto desde 2019 con la publicación de las primeras imágenes de la sombra del agujero negro, generadas con el Event Horizon Telescope.
Bien pues este nuevo conjunto de observaciones confirma que la estructura en forma de anillo es la firma de la radiación de sincrotrón, un tipo de luz creado por electrones que se mueven a casi la velocidad de la luz en un campo magnético.
El brillo del anillo nos informa sobre la distribución de energía de los electrones, que se cree que son producidos por el disco de acreción alrededor del agujero negro. Los investigadores también observaron una estructura de chorro o jet de triple cresta que emerge del anillo y que se expande parabolicamente a lo largo de un ángulo de posición de aproximadamente 67°.
La temperatura de brillo de la estructura en forma de anillo es de aproximadamente 15 mil millones de Kelvin, lo cual es típico para los núcleos de núcleos galácticos activos.
Las observaciones apoyan la idea de que el agujero negro supermasivo de M87 está ubicado en el centro del anillo, que tiene una masa de 6,500 millones de veces la masa del Sol y que su radio de Schwarzschild mide unas 120 veces la distancia Tierra-Sol o unos 18,000 millones de kilómetros.
Los investigadores creen que la radiación sincrotrón responsable del anillo se produce cerca del plano ecuatorial asociado con el disco de acreción o el chorro de la pared del embudo donde se origina el jet. Al estudiar la ubicación espacial y la distribución de energía de los electrones que producen la emisión milimétrica, los investigadores esperan aprender más sobre los procesos que impulsan el disco de acreción y el chorro.
Estas observaciones nos dan nuevos e importantes conocimientos sobre la estructura y el comportamiento de los agujeros negros supermasivos. Al estudiar estos objetos en detalle, aprendemos más sobre la evolución de las galaxias y la formación de agujeros negros, dos de los objetos más misteriosos y fascinantes del Universo.
Refs.
https://www.eso.org/public/news/eso2305/
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05843-w
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