El agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87, conocido por ser el primero fotografiado por la humanidad en 2019, vuelve a sorprender al mundo científico.
Curva de luz del destello de rayos gamma (abajo) y colección de imágenes cuasi-simuladas del jet de M87 (arriba) a diversas escalas obtenidas en radio y rayos X durante la campaña de 2018. En la esquina superior izquierda de cada imagen se indican el instrumento, el rango de observación de longitud de onda y la escala. Crédito: Colaboración EHT, Fermi-LAT, H.E.S.S., MAGIC,VERITAS, EAVN.
Investigadores del proyecto Event Horizon Telescope (EHT) han documentado una rara y potente emisión de rayos gamma desde el jet relativista de M87, un evento que no se había observado en más de una década.
La galaxia M87, también conocida como Virgo A o NGC 4486, es el objeto más brillante del cúmulo de Virgo, una de las estructuras gravitacionalmente enlazadas más grandes del universo. Este coloso galáctico alcanzó la fama mundial cuando, en abril de 2019, el EHT reveló la primera imagen de un agujero negro en su centro. Ahora, un nuevo estudio publicado en Astronomy & Astrophysics ofrece datos revolucionarios obtenidos durante la segunda campaña observacional del EHT en abril de 2018, involucrando más de 25 telescopios terrestres y espaciales.
Un destello gamma que ilumina la ciencia
«Fuimos afortunados al detectar un destello de rayos gamma en M87 durante la campaña de observación del EHT. Este evento, el primero en más de diez años, nos permitió determinar con precisión el tamaño de la región responsable de esta emisión», explicó Giacomo Principe, investigador de la Universidad de Trieste.
La emisión de alta energía, que duró aproximadamente tres días, provino de una región extremadamente compacta, de menos de tres días luz de tamaño (~170 UA). Esta zona es unas diez veces mayor que el agujero negro central, cuyo horizonte de eventos mide 40.000 millones de kilómetros.
Los observatorios y telescopios que participaron en la campaña multibanda de 2018 para detectar el destello de rayos gamma de alta energía proveniente del agujero negro M87. Crédito: Colaboración EHT, Fermi-LAT, H.E.S.S., MAGIC,VERITAS, EAVN.
El destello gamma, observado con telescopios de rayos X como Chandra y NuSTAR, y otros instrumentos como MAGIC y VERITAS, alcanzó energías miles de millones de veces superiores a la luz visible. Este fenómeno subraya la complejidad de las interacciones físicas en torno a los agujeros negros supermasivos y revela pistas sobre la conexión entre el disco de acreción y los jets relativistas.
Cambios en el anillo y el jet
Durante esta campaña, también se detectó una variación significativa en la asimetría del anillo observado alrededor del agujero negro. Este anillo, la firma del horizonte de eventos, mostró áreas más brillantes que cambiaron de posición entre 2017 y 2018.
Comparación entre el agujero negro en el centro de la galaxia M87, a la izquierda, y del de la Vía Láctea, a la derecha. Crédito: Colaboración EHT.
Motoki Kino, coordinador de las observaciones de radio, explica que este cambio está relacionado con la variación en la dirección del jet y podría proporcionar una comprensión más profunda de los mecanismos detrás de las emisiones de muy alta energía.
Un futuro prometedor para la astrofísica
El equipo también comparó los datos observacionales con modelos teóricos. Tomohisa Kawashima, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, realizó simulaciones que sugieren que las partículas de alta energía podrían haber experimentado aceleración adicional dentro de la misma región de emisión o en una nueva. Este trabajo abre una vía para investigar los misterios de la aceleración de partículas en los jets de agujeros negros supermasivos.
«Por primera vez, podemos combinar la imagen directa del horizonte de eventos durante un evento de destello gamma con modelos teóricos, lo que nos permite poner a prueba las hipótesis sobre el origen de estos destellos», destacó Sera Markoff, profesora de la Universidad de Ámsterdam.
El descubrimiento no solo reafirma la relevancia del agujero negro de M87 en la historia de la ciencia, sino que también abre puertas para futuros avances en la comprensión de los procesos más extremos del universo. Con nuevas observaciones planificadas y una tecnología cada vez más precisa, los secretos del cosmos están más cerca de ser desentrañados.
Fuente: EurekAlert. Edición: MP.
El primer agujero negro fotografiado por la humanidad revela nuevos secretos