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Nuevas imágenes del agujero negro de M87 muestran la persistencia de su sombra central y de su anillo de luz

La Colaboración del Telescopio de Horizonte de Sucesos (EHT) ha publicado una nueva imagen del agujero negro de la galaxia M87, a partir de datos tomados en abril de 2018 (un año después que los de la primera imagen). La nueva instantánea de M87 confirma la presencia de una sombra central, rodeada por un anillo de luz donde, no obstante, la parte más brillante ha cambiado su posición respecto a la de 2017.

Imagen de M87 tomada en abril de 2017 (izquierda) y abril de 2018 (derecha). Foto: EHT Collaboration.

Gracias a la participación del Telescopio de Groenlandia (GLT) en estas nuevas observaciones, el EHT ha conseguido una sensibilidad y fidelidad mayores que las de 2017, confirmando sin lugar a dudas los principales hallazgos que se publicaron a partir de aquellos primeros datos. El artículo del EHT, en la revista Astronomy & Astrophysics, presenta la nueva imagen, donde se ve la sombra central del agujero negro envuelta en un anillo de luz del mismo tamaño que el que se observó en 2017.

“La reproducibilidad de resultados es un requerimiento indispensable en la ciencia”, ha destacado Keiichi Asada, investigador del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica en Taiwan. “Confirmar la presencia del anillo con datos nuevos e independientes es un gran logro y una fuerte evidencia en favor de nuestras conclusiones originales”, ha añadido.

En 2017, el EHT publicó la primera imagen de este agujero negro, situado en el centro de la galaxia elíptica gigante M87, a unos 55 millones de años-luz de la Tierra. “Aquellas primeras observaciones de 2017 nos proporcionaron muchísima información”, ha declarado Iván Martí-Vidal, profesor titular de la Universitat de València (UV). “Pudimos explorar, incluso, la naturaleza del plasma y la geometría de los campos magnéticos que rodean al horizonte de sucesos, a partir de la luz polarizada de la imagen”, ha indicado Martí-Vidal.

El EHT es un instrumento en continuo desarrollo, formado por distintos radiotelescopios distribuidos por la Tierra. En estas nuevas observaciones, es de resaltar la participación del Telescopio de Groenlandia (GLT), que no formaba parte del EHT en 2017. Haber obtenido, con esta versión ampliada del EHT, resultados compatibles a los de aquel año es de suma importancia, ya que se confirman de forma muy robusta las conclusiones publicadas originalmente.  

“Avanzar en esta ciencia tan puntera requiere el desarrollo continuo de técnicas de análisis y de evaluación de la calidad de los datos”, ha declarado Rohan Dahale, estudiante de doctorado en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), quien ha añadido: “Incluir al GLT ha permitido mejorar mucho la cobertura de nuestro telescopio. En este y otros aspectos, el EHT ha continuado mejorando durante sus campañas de observación de 2021, 2022 y 2024; algo que nos entusiasma y que ayudará a ampliar nuestros conocimientos sobre la astrofísica de los agujeros negros”.

“Una de las propiedades más remarcables de un agujero negro es que su tamaño depende muy fuertemente de un único parámetro: la masa”, ha recalcado Nikita Yadlapalli Yurk, investigadora post-doctoral del Jet Propulsion Laboratory (California). “Como M87 está engullendo materia de forma muy lenta, podemos considerar que su masa permanece constante a escalas de siglos o incluso milenios. Es muy excitante ver que, efectivamente, la nueva imagen de 2018 confirma esta predicción”.

En cuanto al cambio observado en la posición del pico de brillo del anillo, los modelos de Astrofísica Relativista (que ayudan a explicar las imágenes de M87) predicen que la distribución del material que rodea al agujero negro (y que afecta al brillo del anillo) debería haber cambiado entre 2017 y 2018. Y esto es, efectivamente, lo que muestran los nuevos datos. “El cambio en la posición del pico de brillo es algo que ya predijimos cuando publicamos la primera imagen”, ha manifestado Britt Jetter, investigador post-doctoral en la Academia Sinica de Taiwan. “Estudiar cómo este pico va cambiando con el tiempo nos permite, de hecho, poner a prueba nuestras teorías sobre el comportamiento del plasma y los campos magnéticos que rodean al agujero negro”.

“Trabajar con este tipo de observaciones no es tarea sencilla; el Event Horizon Telescope no es una simple cámara de fotos”, ha matizado Iván Martí-Vidal. Por otra parte, Ezequiel Albentosa Ruíz, investigador predoctoral en la Universitat de València y miembro del EHT, ha aclarado: “Desde la Universitat estamos contribuyendo de forma notable al desarrollo de algoritmos que nos permitan extraer la máxima información posible de estos valiosos datos”.

Mirando hacia el futuro, Alejandro Mus, de la Universitat de València (y cuya tesis doctoral ha sido recientemente premiada por la Colaboración EHT) ha afirmado: “No hemos de olvidar el otro agujero negro del que el EHT es capaz de obtener imágenes: nuestro centro galáctico, SgrA. Tampoco hemos de olvidar a otros cuásares y blázares que hemos ido observado en todas y cada una de las campañas del EHT. La ciencia que aún nos queda por hacer con todos estos datos será formidable. Lo mejor aún está por venir”, ha concluido Mus.

300 investigadores

La Colaboración EHT involucra a más de 300 investigadores de África, Asia, Europa y América. Esta colaboración internacional trabaja para capturar las imágenes más detalladas posibles de agujeros negros, creando un telescopio virtual del tamaño del planeta Tierra. Financiada con considerables inversiones a nivel internacional, el EHT combina las señales de distintos radiotelescopios, usando técnicas novedosas que permiten observar el Universo con el mayor poder de resolución espacial obtenido hasta la fecha.

Los telescopios individuales involucrados en el EHT son el Atacama Large mm/submm Array (ALMA), el Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), el telescopio IRAM-30m, el Observatorio IRAM NOEMA, el James Clerk Maxwel Telescope (JCMT), el Large Millimeter Telescope (LMT), la Submillimeter Array (SMA), el Submillimeter Telescope (SMT), el South Pole Telescope (SPT), el Kitt Peak Telescope y el Greenland Telescope (GLT).

El Consorcio del EHT consiste en 13 instituciones: Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, University of Arizona, University of Chicago, East Asian Observatory, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, Large Millimeter Telescope, Max Planck Institute for Radio Astronomy, MIT Haystack Observatory, National Astronomical Observatory of Japan, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Radboud University y el Smithsonian Astrophysical Observatory.

Fuente: UV