Con la participación del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, situado en Puebla, México, operado por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), por primera vez científicos presentaron una imagen polarizada del agujero negro supermasivo al centro de la galaxia Messier 87 (M87).
Un estudio publicado en la revista científica The Astrophysical Journal Letters, indicó que el grupo internacional de científicos agrupado en el proyecto del telescopio planetario Horizonte de Eventos (EHT por sus siglas en inglés) –que en abril de 2019 produjo la primera imagen real de un agujero negro- obtuvo una nueva pista del objeto masivo en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), ubicada a 55 millones de años luz de distancia: como se ve su luz polarizada.
De acuerdo con investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), gracias a la iniciativa internacional EHT, es la primera vez que los astrónomos han podido medir la polarización, es decir, la “firma” que dejan los campos magnéticos, tan cerca del borde de un agujero negro. Las observaciones son clave para explicar cómo la galaxia M87 puede lanzar chorros de material muy energéticos desde su núcleo.
“Estos nuevos estudios de la estructura del campo magnético nos ayudarán a comprender mejor la conexión física entre el agujero negro supermasivo giratorio en M87 y el enorme y poderoso chorro, observado en otras longitudes de onda, que cruza la galaxia elíptica”, expuso David Hughes, director del GTM e investigador del INAOE.
En conferencia virtual de medios, Laurent Raymond Loinard, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, campus Morelia, presentó una imagen en luz polarizada de M87, el agujero negro supermasivo al centro de la galaxia M87 y comentó que es como ver al agujero negro con lentes de sol, lo que permite determinar la intensidad y dirección del campo magnético a escalas del horizonte de M87.
“La luz que proviene de M87, como toda la luz que se produce en el espacio, está hecha de la superposición de muchas ondas que se propagan en el vacío y oscilan en muchas direcciones distintas. Si uno coloca enfrente, por ejemplo, un foco, un polarizador, solamente atraviesan algunas ondas. Algunas gafas de sol usan este principio, pues solamente dejan pasar parte de la radiación que está polarizada en una dirección”, explicó.
Asimismo, indicó que la meta de la colaboración del EHT, además de captar imágenes de agujeros negros, es poner a prueba la teoría de la relatividad general del físico alemán Albert Einstein; sin embargo, comentó que el problema es cuando se observa este tipo de objetos “lo que vemos es que combina los efectos de la relatividad, pero también los del gas presente en el entorno” de ellos.
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Por otra parte, Celia Escamilla Rivera, jefa del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), y también colaboradora del EHT, comentó que todo agujero negro, siendo uno de los objetos astrofísicos más atractivos de nuestro Universo, tiene una materia orbitando a su alrededor, la cual va siendo absorbida por el agujero negro y emitiendo luz. Esta energía que orbita recibe el nombre de disco de acreción, una estructura compuesta de gas y polvo que gira en torno a un objeto masivo. Poco a poco el disco de acreción va perdiendo energía y cae dentro del agujero negro.
“Con este nuevo resultado de nuestra colaboración EHT que hizo sombra con luz polarizada, hemos logrado visualizar por primera vez la región límite del agujero negro donde ocurre esta interacción entre la materia que fluye hacia adentro y la que es expulsada”, detalló.
Finalmente, el director del IRyA, Luis Alberto Zapata González, comentó: “estamos viviendo una edad de oro en la astronomía y la astrofísica, que está permitiendo probar muchas de las teorías que hace varias décadas genios como Albert Einstein propusieron y estuvieron analizando, pero no tuvieron la oportunidad de probarlas”. Ahora, con las herramientas y la tecnología, se empieza a probar estas teorías que son fundamentales para la física.
PARTICIPARON OCHO TELESCOPIOS UNIDOS
Para poder obtener estos resultados y lograr observar el corazón de la galaxia M87, se necesitó de la vinculación de ocho telescopios de todo el mundo, entre ellos el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano ubicado en Puebla, México, para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, el EHT.
La impresionante resolución obtenida con el EHT, es equivalente a la necesaria para medir la longitud de una tarjeta de crédito en la superficie de la Luna.
Esto permitió al equipo observar directamente la sombra del agujero negro y el anillo de luz a su alrededor, con la nueva imagen de luz polarizada que muestra claramente que el anillo está magnetizado.
El proyecto involucró a más de 300 investigadores de múltiples organizaciones y universidades de todo el mundo y los resultados fueron publicados en dos artículos separados en la revista The Astrophysical Journal Letters por la colaboración EHT.
“El EHT es uno de los proyectos científicos más importantes a nivel mundial actualmente. La participación de México en el proyecto le da visibilidad a nivel mundial”, concluyó Loinard.
