Se ha publicado una nueva fotografía del agujero negro M87*. ¡Mira cómo luce 1 año después!

Hace unos días, la colaboración del Event Horizon Telescope publicó una nueva fotografía del agujero negro supermasivo M87*. La foto fue tomada 1 año después de las observaciones que generaron la primera foto.

Comparación entre observaciones de 2017 y 2018 de un agujero negro
EHT publicó los resultados de las observaciones que tuvieron lugar en 2018, un año después de las primeras observaciones. Crédito: EHT.

Hace poco menos de cinco años, la colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) publicó la primera fotografía de un agujero negro de la historia. El agujero negro en cuestión era M87* en la galaxia elíptica M87. En 2022, EHT también publicó una fotografía del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, Sgr A*.

Durante estos 5 años, la colaboración se esforzó por mejorar las observaciones y realizar nuevos registros de los dos objetos. En los últimos años, el EHT logró revelar la estructura del campo magnético y mejorar la fotografía mediante técnicas computacionales, trabajo que contó con la participación de la brasileña Dra. Lia Medeiros.

Algunos días atrás publicaron una nueva fotografía del enorme agujero negro M87*. La foto fue tomada en 2018, un año después de las primeras observaciones de la primera fotografía publicada en 2019. Las observaciones de 2018 pudieron responder preguntas sobre la dinámica de alimentación de un agujero negro.

M87*

En el centro de la galaxia elíptica M87 se encuentra un agujero negro supermasivo de casi 7 mil millones de masas solares llamado M87*. Con esta masa, el tamaño del agujero negro es mayor que la órbita de Plutón. Debido a su tamaño y distancia, se eligió M87* como objetivo para las primeras fotografías de un agujero negro.

Agujero negro supermasivo M87*
Foto del agujero negro supermasivo M87* que se publicó en 2019. Fue la primera foto de un agujero negro de la historia. Crédito: EHT

En la primera foto podemos ver un anillo alrededor de una esfera oscura en el centro. La esfera es la luz emitida por el material que está siendo acretado por el agujero negro. Debido a efectos relativistas, la luz se distorsiona e incluso podemos observar la luz que proviene de detrás del objeto. Este efecto se conoce como microlente gravitacional.

M87* es un tipo de agujero negro que se alimenta a baja velocidad. Este fue otro factor determinante a la hora de elegirlo como objetivo. A este ritmo, el disco no es tan brillante y es posible alcanzar regiones más profundas. Además, desde el año 2000 se conoce un chorro relativista asociado a M87* gracias al telescopio Hubble.

EHT

La colaboración Event Horizon Telescope (EHT) surgió con el objetivo de tomar la primera fotografía de un agujero negro. Utilizaron una serie de telescopios repartidos por todo el mundo para utilizar una técnica llamada VLBI, o interferometría de línea de base muy larga, que es una técnica de observación de ondas de radio.

La red de telescopios comenzó estando compuesta por 8 telescopios repartidos en diferentes países. Actualmente, el EHT pretende trabajar con 11 telescopios.

Aunque la atención se centra en los agujeros negros M87* y Sgr A* por su distancia y tamaño, el EHT también realiza observaciones de otros agujeros negros como el blazar 3C 279 y Centaurus A. La idea de la colaboración es seguir sumando telescopios para aumentar el número de observaciones posibles.

Participación brasileña

En 2023, la colaboración lanzó una nueva imagen. La imagen constaba de las observaciones que dieron como resultado que la primera foto fuera de mayor calidad. Además, el artículo introdujo un algoritmo llamado PRIMO que aprendía correlaciones en los datos. La Dra. brasileña Lia Medeiros fue la líder de este proyecto y responsable de este artículo.

Medeiros representa la participación brasileña dentro del EHT. La astrofísica posee la prestigiosa beca de la NASA, NASA Einstein Fellow en la Universidad de Princeton. Nació en Río de Janeiro y pasó gran parte de su infancia en Brasil antes de ir a Cambridge en Inglaterra.

Sgr A*

Otro agujero negro famoso que fue objetivo de las observaciones del EHT es Sgr A*, que es el agujero negro de la Vía Láctea. Es mucho más pequeño que M87*, tiene sólo 4 millones de masas solares y es más pequeño que la órbita de Mercurio. La tasa de acreción es extremadamente baja y algunos astrofísicos ya lo consideran un agujero negro inactivo.

Foto de buraco negro Sgr A*
Fotografía del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, Sgr A*, publicada en 2022. Crédito: EHT.

La foto de Sgr A* fue publicada en mayo de 2022 gracias a la colaboración. Era la primera foto después de tres años, el retraso se debió principalmente a la pandemia de Covid-19 que afectó incluso las observaciones. En estos años se llevaron a cabo más campañas de observación y es posible que en el futuro se publiquen nuevas fotos de Sgr A*.

Nuevas observaciones

Las primeras observaciones se realizaron en 2017 y se publicaron en 2019. Ahora, la colaboración EHT ha publicado los resultados de las observaciones realizadas en 2018. Estas tuvieron lugar exactamente un año después de las primeras. En ellos se pudo observar el cambio en la posición de la región más brillante del anillo.

Comparación entre fotografías tomadas en 2017 y 2018
Comparación entre fotografías tomadas en 2017 y 2018 del agujero negro M87*. Crédito: EHT.

Este cambio de posición es importante para estudiar la dinámica de los gases. La variación de brillo es causada por un proceso de turbulencia en el disco. Según los autores, el cambio de posición era esperado por la teoría y es consistente con las simulaciones que realizaron en el primer análisis.

Otro cambio es que los datos fueron más detallados ya que esta observación contó con dos telescopios más observando. Cuantos más telescopios, más regiones del cielo cubren, provocando que la imagen sea de mayor calidad. Será posible realizar más análisis del campo magnético y la dinámica del plasma.

Futuro

Está prevista otra campaña de observación en abril de este año. Además, se realizaron observaciones en 2021 y 2022, pero los resultados aún no se han publicado. La idea es que cuantas más observaciones, más será posible monitorear la dinámica del objeto.

El EHT es uno de los pioneros en esta época dorada de la observación de agujeros negros. En un futuro próximo se obtendrán resultados interesantes.