Campos magnéticos cerca del horizonte de M87

Una entrevista con Laurent Loirant sobre los nuevos hallazgos del telescopio del horizonte de eventos

Karen Rivera / Ciudad de México

Recordarán que en abril de 2019 se publicó la primera imagen del entorno de un agujero negro super masivo, ubicado en el centro de la galaxia M87, a 55 millones de años luz de la Tierra. Lo anterior fue posible gracias al Telescopio del Horizonte de Eventos, colaboración internacional que reúne una serie de once dispositivos para captar ondas de radio provenientes de objetos cósmicos y que juntos funcionan como un gran telescopio virtual del tamaño de la Tierra. En la sección de hoy les presento los nuevos hallazgos obtenidos con este instrumento.

Investigadores que integran el consorcio internacional del Telescopio del Horizonte de Eventos dieron a conocer la primera imagen que muestra el descubrimiento de campos magnéticos cerca del horizonte del agujero negro super masivo, en el centro de la galaxia M87. Lo anterior permitirá estudiar el gas que hay en el entorno de este objeto cósmico y comprender cómo puede lanzar chorros de material energético desde su núcleo. ¿Cómo se logró este hallazgo?

«Lo novedoso es que esta vez vimos la imagen del agujero negro M87 en lo que se llama la luz polarizada, es decir, aplicamos un cierto tratamiento a los datos para separar la luz que nos llega de este objeto en diferentes componentes de su vibración. Y eso lo que nos permite hacer es revelar la presencia del campo magnético que existe alrededor de este objeto», señaló el Investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, Laurent Loirant.

Toda la luz que se produce en el espacio está hecha de la superposición de ondas que se propagan en el vacío y oscilan en diferentes direcciones. Imagine una estrella como el Sol que emite radiaciones que oscilan en todas trayectorias, si se coloca unas gafas, éstas actuarán como un filtro polarizador, reducirán el resplandor, y sólo dejarán pasar ondas de luz en una sola dirección. Es precisamente este principio el que utilizó el equipo del Telescopio del Horizonte de Eventos para obtener la imagen y realizar un mapeo del campo magnético del borde del agujero negro.

«Aquí lo que ocurre es que en presencia de un campo magnético precisamente la luz que se emite tiende a estar polarizada de manera perpendicular al campo magnético, es decir que, si el campo magnético tiene una cierta dirección, la luz que se emite oscila en la dirección perpendicular, y al analizar y cómo es que esto cambia en toda la imagen es como podemos reconstruir cómo está orientado el campo magnético.»

La mayor parte de la materia que rodea a los agujeros negros cae dentro de estos cuerpos celestes y un porcentaje muy bajo sale disparada en forma de jets o chorros de energía debido a fuerzas magnéticas. De ahí la importancia de estudiar la orientación de los campos magnéticos.

«Esta imagen lo que revela es que son importantes y son importantes en el sentido de que modifican la manera en que se mueve el gas en el entorno del agujero y la manera en que va cayendo ese gas adentro del agujero negro, es decir son suficientemente importantes como para modificar la forma en que este gas, este plasma se desplaza en el entorno del agujero negro.»

Para recrear la imagen polarizada del horizonte del agujero negro M87 participaron 7 radiotelescopios de países como Chile, España y, por supuesto, el Gran Telescopio Milimétrico de México. Este tipo de investigaciones a escala permitirán realizar pruebas mucho más detalladas del universo y desarrollar nuevas tecnologías. Para tener una idea de su importancia, las técnicas que se utilizan para el tratamiento de imágenes Y permiten tener una base de datos de información del movimiento del gas alrededor de un agujero negro, son las mismas que se manejan en las tomografías de pulmones para detectar COVID-19.