Los astrónomos que obtuvieron la primera imagen de un agujero negro, gracias a la iniciativa internacional Telescopio Horizontes de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés) captaron la luz de sus campos magnéticos, un paso importante para comprender mejor la dinámica de estos fenómenos cósmicos, indica un estudio publicado ayer en The Astrophysical Journal Letters.

Es la primera vez que astrónomos miden la polarización (“firma” que dejan los campos magnéticos) tan cerca del borde de un agujero negro.

De acuerdo con investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), parte de la colaboración internacional del EHT, las observaciones son clave para explicar cómo la galaxia Messier 87 (M87), ubicada a 55 millones de años luz de distancia, puede lanzar chorros de material muy energéticos desde su núcleo.

Laurent Loinard, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, campus Morelia, 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, el problema es que 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.

Explicó que el resultado publicado ayer es muy importante, ya que permite caracterizar mucho mejor el gas que hay en el entorno de M87, “de tal manera que gracias a esto vamos a poder trabajar de manera más directa sobre la teoría subyacente de estas observaciones”.

En conferencia de prensa, indicó que para estas imágenes se vincularon ocho telescopios de todo el mundo, entre ellos el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, ubicado en Puebla.

Celia Escamilla Rivera, investigadora del Instituto de Ciencias Nucleares, jefa del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos y miembro de la iniciativa internacional EHT, expuso que con estas imágenes “hemos logrado visualizar por primera vez la región límite del agujero negro donde ocurre la interacción entre la materia que fluye hacia adentro y la que es expulsada”.

Señaló que todo agujero negro, uno de los objetos astrofísicos más atractivos del universo, tiene una materia que orbita a su alrededor, la cual es absorbida por él. Esa energía que gira recibe el nombre de disco de acreción, estructura compuesta de gas y polvo.

William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM, destacó la importancia de impulsar proyectos de gran envergadura en el país en ciencia básica, que después tiene aportes de todo tipo para la sociedad, en cuanto a conocimiento, tecnología y espíritu crítico.

Vuelta al mundo

El 10 de abril de 2019, la imagen dio la vuelta al mundo: era un círculo oscuro en medio de un disco resplandeciente, que corresponde a un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia M87. La fotografía era la prueba más directa de la existencia de estos fenómenos tan masivos y compactos que lo absorben todo, incluida la luz.

Dos años después, los científicos del EHT saben más cosas sobre la mecánica de este agujero negro, cuya masa es varios miles de millones de veces superior a la del Sol.

En el artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters divulgaron una nueva imagen del objeto bajo una luz polarizada –como a través de un filtro– y que permite “comprender mejor la física detrás de la imagen de abril de 2019”, subrayó el español Iván Martí-Vidal, coordinador de los grupos de trabajo del telescopio e investigador de la Universidad de Valencia.

“Observamos la realidad de lo que predecían los modelos teóricos; ¡es increíblemente satisfactorio!”, se felicitó Frédéric Gueth, director adjunto del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de Francia, cuyo telescopio de 30 metros en la Sierra Nevada española forma parte de la red EHT.

La polarización evidenció la estructura del campo magnético situado en los bordes del agujero negro y permitió producir una imagen precisa de su forma, parecida a un torbellino de filamentos.

Este campo magnético, extremadamente potente, opone una resistencia a la fuerza de gravitación del agujero negro: “Se produce una especie de equilibrio entre ambas fuerzas, como si fuera un combate, aunque al final gana la gravedad”, explicó Gueth.

“El campo magnético en el borde del agujero negro es suficientemente potente para hacer retroceder el gas caliente y ayudarlo a resistir a la fuerza de gravedad”, detalló Jason Dexter, de la Universidad de Colorado, de Boulder (Estados Unidos).

Aunque no hay materia capaz de salir del agujero negro una vez que ha sido engullida, el objeto cósmico no se traga “ciento por ciento de todo lo que se halla en su entorno: una parte se le escapa”, según Gueth.

La fuerza magnética permitiría no sólo extraer la materia, sino también expulsar a velocidades inmensas haces muy potentes, capaces de recorrer miles de años luz.

Estos haces energéticos proceden del núcleo de M87 y son uno de los “fenómenos más misteriosos de esta galaxia”, según el Observatorio Europeo Austral.

Puesto que ninguna “información” sale de los agujeros negros, la ciencia nunca podrá observarlos directamente. “Lo que pasa en el interior seguirá siendo un misterio. La clave está en comprender lo que sucede alrededor, porque forzosamente está relacionado”, concluye Gueth.