11/05/2024

La persistencia de la sombra

El Event Horizon Telescope nos mostró hace 5 años su primer resultado: el agujero negro que ocupa el centro de la galaxia gigante M87. Al año siguiente volvió a observarlo, y la resolución es ligeramente mejor, ya que se incorporó al sistema un radiotelescopio en Groenlandia, así como más frecuencias de radio en la observación. Recién ahora se dio a conocer el resutado, que es similar y distinto a la vez:

Recordemos que lo que muestran estas imágenes no es el agujero negro en sí mismo, sino la silueta que produce la distorsión de la luz (ondas de radio, que no deja de ser luz) que se produce a su alrededor, en un disco de materia supercaliente que lo orbita. Esta distorsión es incluso mayor que el más familar efecto de lente gravitacional, que afecta la imagen de las galaxias que vemos detrás de otras galaxias. La presencia del agujero negro, con su intensa gravedad, retuerce muchos de esos rayos de luz (algunos incluso llegan a dar varias vueltas) dejando en el medio una silueta oscura, una "sombra", la del título de esta nota y del paper recién publicado

La nueva imagen es similar a la tomada un año antes: misma forma de anillo asimétrico, mismo tamaño, misma relación de contraste entre la parte oscura y la brillante. Estas magnitudes son una propiedad del objeto observado (calculables con la Relatividad General), y su persistencia apunta a que el EHT está funcionando bien. Por otro lado, en la imagen de 2017 la luz es más intensa hacia el sur (abajo) del anillo, mientras que en la de 2018 el punto brillante parece haber girado unos 30 grados en sentido antihorario. En 2021 ya habían publicado un resultado de menor calidad (que comentamos aquí), usando imágenes de prueba tomadas antes de 2017, que mostraban que la asimetría parecía estar girando en este mismo sentido. En el paper actual comentan muy brevemente aquel resultado, y anticipan que un trabajo posterior va a discutir lo que significa desde el punto de vista del movimiento de la materia en el disco brillante. 

Voy a aprovechar para mostrar otra imagen del EHT que me sorprendió hace algún tiempo, y que me había quedado traspapelada. Ya sabemos que los agujeros negros de M87 y de la Vía Láctea son los que, en nuestro cielo, aparecen más grandes. Por ahora son los únicos que podemos ver con el EHT. ¡Pero no es lo único que se puede observar! La galaxia Centaurus A tiene un agujero negro muy activo, como M87, que produce grandes chorros de materia y energía, que son más grandes que la galaxia misma:

El chorro es la fina estructura rosada (en radio) superpuesta a esta imagen de luz visible. El EHT ha hecho una observación extraordinaria de la estructura central del chorro, donde surge del disco de materia alrededor del agujero negro:

¡Tiene cuatro patas! Por un momento pareciera que fuesen cuatro chorros. Pero no: son dos, uno hacia cada polo del disco de materia supercaliente donde se forma y se organiza, por acción de los campos magnéticos producidos tanto por el agujero negro como por el mismo plasma en órbita. Lo que muestra esta imagen es que en realidad el chorro es hueco, como si fuera un cono finito y medio transparente. En una imagen del chorro alrededor de M87, hecha con el también enorme VLBA, se ve algo similar (cuadro de la derecha, lo muestran rotado):


El EHT es el telescopio más grande del mundo. De hecho, es tan grande como el mundo. No hay dudas de que recién estamos viendo sus primeros pasos, y que la inevitable mejora de las técnicas en los próximos años van a permitir proezas de observación. 


 



The Event Horizon Telescope Collaboration, The persistent shadow of the supermassive black hole of M 87 - I. Observations, calibration, imaging, and analysis, A&A, 681:A79 (2024). La imagen publicada en 2019 fue hecha con las observaciones de 2017. La publicada ahora corresponde a las observaciones de 2018. ¡El procesamiento de imágenes del EHT es más lento que el mío!

Janssen et al., Event Horizon Telescope observations of the jet launching and collimation in Centaurus A, Nature Astronomy 5:1017–1028 (2021).

1 comentario:

  1. David Batista11/5/24 10:25

    Cuando leí aquí arriba que "el EHT es el telescopio más grande del mundo. De hecho es tan grande como el mundo" en un primer momento me quedé desconcertado. Tardé en comenzar a entender; busqué en internet y ¡retrocedió la ignorancia! Como ya he escrito en comentarios anteriores, soy lego en la materia de este blog, pero ¡cómo me interesa! Ahora el asomarme a conocimientos deslumbrantes me trajo una alegría más: saber que parte del telescopio EHT está en mi país, México (Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano). Gracias, Guillermo.

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