Increíble primera vista de los campos magnéticos alrededor del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia

El equipo que nos proporcionó la primera imagen de un agujero negro ha publicado una nueva imagen de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, esta vez visto por primera vez en luz polarizada. La imagen ha capturado las estructuras del campo magnético que giran en espiral alrededor del agujero negro, similares a las vistas alrededor de M87*, lo que sugiere que los campos magnéticos «fuertes, retorcidos y organizados» podrían ser comunes entre los agujeros negros.

El Event Horizon Telescope es una colaboración que utiliza radiotelescopios de todo el mundo para formar un conjunto combinado del tamaño de la Tierra, lo suficientemente grande como para obtener imágenes de un agujero negro. Si tu ojo tuviera la misma resolución, podrías ver un donut en la superficie de la Luna. Nos ha proporcionado la primera imagen de nuestro propio Sagitario A* (Sgr A*) y del agujero negro mucho más grande y poderoso en el centro de la enorme galaxia elíptica Messier 87. En 2021 capturó los campos magnéticos de M87*, la primera jamás para un agujero negro, utilizando luz polarizada.

Ahora el equipo ha utilizado la polarización de la luz para obtener imágenes de los campos magnéticos de Sgr A* por primera vez. La luz se produce mediante ondas electromagnéticas oscilantes y si oscila en una dirección preferida la llamamos polarizada. Así es como funcionan las gafas 3D: las dos lentes tienen una polarización diferente que deja pasar sólo una parte de la luz para que nuestro cerebro pueda crear una imagen 3D en nuestra cabeza. La luz polarizada ayuda a reducir el resplandor de las fuentes de luz brillante, lo que permitió al equipo tener una visión más nítida del borde del agujero negro y mapear las líneas del campo magnético presentes allí.

«Por primera vez hemos obtenido imágenes polarimétricas en la escala del horizonte de sucesos del agujero negro en el centro de nuestra galaxia, Sgr A*», dijo la profesora Mariafelicia De Laurentis, científica adjunta del proyecto EHT y profesora de la Universidad Federico II de Nápoles. IFLSiencia.

«Gracias a la polarización de la luz, estas imágenes revelan una estructura magnética sorprendentemente detallada y ordenada alrededor del agujero negro. Es importante que estas imágenes se ofrezcan en luz polarizada porque nos permite «ver» y comprender la geometría del campo magnético. alrededor del agujero negro, un aspecto crucial que no se puede capturar únicamente con luz no polarizada».

El plasma alrededor de un agujero negro supermasivo se mueve a lo largo de las líneas del campo magnético, ya que el plasma está formado por partículas cargadas. El giro de estas partículas crea un patrón de polarización en la luz que es perpendicular al campo magnético. Medir la polarización nos dice exactamente cómo el campo magnético envuelve el agujero negro supermasivo.

«La polarización es importante en el estudio de los agujeros negros porque nos proporciona información sobre la geometría y la dinámica de los campos magnéticos que rodean el agujero negro», explicó el profesor De Laurentis. «Estos campos desempeñan un papel clave en los procesos de acreción y las emisiones de chorro, directamente influyendo en la observación de los agujeros negros y nuestra comprensión de la física que gobierna estos objetos extremos”.

La acreción y las emisiones de chorro no son cosas en las que nuestro amigable agujero negro supermasivo vecino tienda a participar mucho. En lo que respecta a los agujeros negros, Sagitario A* es bastante silencioso y tranquilo, lo cual es bueno porque incluso a 26.000 años luz de distancia, un agujero negro supermasivo activo puede tener un impacto. Estos objetos pueden moldear el destino de toda una galaxia.

Pero para M87*, esos campos magnéticos son clave para la liberación de potentes chorros. Se ha observado que el agujero negro supermasivo libera chorros de partículas que se mueven casi a la velocidad de la luz y se extienden a lo largo de unos 5.000 años luz desde M87*. Ver las mismas estructuras magnéticas que impulsan eventos de gran alcance en M87 en nuestro propio agujero negro supermasivo sugiere que estos son mecanismos subyacentes compartidos por todos los agujeros negros.

«Estos campos magnéticos son fundamentales para controlar la acumulación de materia en los agujeros negros y la expulsión de chorros energéticos, que se encuentran entre los fenómenos más espectaculares del universo», dijo el profesor De Laurentis a IFLScience. «Comprender estos campos nos permite sondear los extremos condiciones cercanas a los agujeros negros, probando teorías de la gravedad y la magnetohidrodinámica en regímenes donde los efectos de la relatividad general de Einstein juegan un papel crucial”.

Esta imagen de Sagitario A* es otro paso adelante para comprender mejor los agujeros negros y cómo afectan a sus galaxias anfitrionas, así como un fantástico banco de pruebas para modelos teóricos de las actividades de los agujeros negros.

“Estas observaciones representan un hito técnico y muestran las capacidades de los instrumentos y metodologías astronómicos actuales. Sentaron un precedente para futuras campañas de observación y estudios teóricos, ampliando los límites de nuestra comprensión del universo”, dijo el profesor De Laurentis a IFLScience.

El Telescopio Event Horizon de próxima generación será aún mejor.

Los estudios se publican en dos artículos en The Astrophysical Journal Letters.