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Martes 07 abril de 2020 | Publicado a las 11:02
Event Horizon Telescope obtiene im√°genes de chorro causado por agujero negro
Por Camilo Suazo
La información es de Comunicado de Prensa
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Hay algo merodeando en el coraz√≥n del cu√°sar 3C 279. Hace un a√Īo, el equipo del proyecto Event Horizon Telescope (EHT) public√≥ la primera imagen de un agujero negro en la radiogalaxia M 87.

Ahora, los astrónomos extrajeron información nueva de los datos del lejano cuásar 3C 279 obtenidos con el EHT, al observar con el mayor nivel de detalle a la fecha un chorro relativista que, al parecer, se origina cerca de un agujero negro supermasivo.

El estudio, encabezado por el astrónomo Jae-Young Kim, del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR, en su sigla en alemán), en Bonn, se centró en los detalles de la morfología del chorro en su base, donde se cree que surgen emisiones de rayos gamma altamente variables.

La técnica usada para observar el chorro se conoce como interferometría de línea de base muy larga (VLBI, en su sigla en inglés). Los resultados del estudio se publicarán en la próxima edición de la revista Astronomy & Astrophysics, en este mes de abril.

El equipo del EHT contin√ļa extrayendo informaci√≥n de los datos pioneros obtenidos durante la campa√Īa mundial de abril de 2017. Uno de los objetos observados fue el cu√°sar 3C 279, una galaxia situada a 5.000 millones de a√Īos luz de distancia, en la constelaci√≥n de Virgo, clasificada como cu√°sar debido a que tiene una luz ultrabrillante en el centro que parpadea a medida que grandes cantidades de gas y estrellas son tragadas por un enorme agujero negro.

El agujero negro tiene cerca de 1.000 millones de veces la masa de nuestro Sol, con lo cual es unas 200 veces m√°s masivo que el agujero negro de nuestra galaxia, y est√° destrozando el gas y las estrellas que se acercan a un supuesto disco de acreci√≥n. Parte del gas es escupido en dos finos chorros de plasma a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Esto demuestra la intensidad de las fuerzas que interact√ļan en el centro.

Los telescopios interconectados alcanzaron niveles de detalle sin precedentes y resolvieron caracter√≠sticas de menos de un a√Īo luz. Esto permiti√≥ seguir el chorro hasta el disco de acreci√≥n y ver ambos objetos en acci√≥n.

Este nuevo análisis arrojó que el chorro, que suele ser recto, presenta una inesperada forma torcida en la base. Por primera vez, también se observaron elementos perpendiculares al chorro que podrían interpretarse como los polos del disco de acreción de donde salen los chorros.

La siguiente ilustraci√≥n muestra la estructura del chorro 3C 279 en m√ļltiples longitudes de onda en abril de 2017. En cada recuadro se muestra la fecha, el instrumento y la longitud de onda correspondientes.

J. Y. Kim (MPIfR), Programa Blazar de la Universidad de Boston y Event Horizon Telescope
J. Y. Kim (MPIfR), Programa Blazar de la Universidad de Boston y Event Horizon Telescope

Los detalles de las imágenes cambian con el pasar de los días, quizás debido a la rotación del disco de acreción y al material que fluye hacia él y es destrozado, fenómenos previstos por las simulaciones informáticas pero nunca antes observados.

Jae-Young Kim, quien dirigi√≥ el an√°lisis, muestra entusiasmo y sorpresa al mismo tiempo: ‚ÄúSabemos que cada vez que se abre una nueva ventana hacia el Universo se encuentra algo nuevo. En este caso, al obtener la imagen m√°s detallada posible esper√°bamos encontrar la zona donde se forma el chorro, y en cambio observamos una especie de estructura perpendicular. Es un poco como depararse con una forma muy diferente de la esperada al abrir la mu√Īeca Matryoshka m√°s peque√Īa‚ÄĚ.

Asimismo, el hecho de que las im√°genes cambien tan r√°pido tambi√©n ha sido una sorpresa para los astr√≥nomos. ‚ÄúLos chorros relativistas aparentemente se mueven m√°s r√°pido que la luz, como en una ilusi√≥n √≥ptica, pero este fen√≥meno perpendicular es nuevo y requiere un an√°lisis cuidadoso‚ÄĚ, agrega Jae-Young-Kim.

“Este resultado es un sue√Īo hecho realidad para cualquiera que se interese en la eyecci√≥n de chorros” dice Violette Impellizzeri, astr√≥noma l√≠der de las observaciones de VLBI con ALMA. “Estoy particularmente contenta de haber apoyado estas observaciones ya que realic√© mi PhD con este mismo grupo; y hace 15 a√Īos ya est√°bamos intentando de resolver el origen del chorro. Con la ayuda de ALMA y de todos los dem√°s telescopios del conjunto, el EHT lo est√° logrando”, puntualiz√≥.

La interpretación de las observaciones es un desafío. Estos movimientos en dirección distinta del chorro y, aparentemente, cerca de 20 veces más rápidos que la velocidad de la luz, son difíciles de conciliar con lo que se sabía del objeto, y son indicios de colisiones o inestabilidades en un chorro curvo o, posiblemente, giratorio que también presenta emisiones altamente energéticas, como los rayos gamma.

Los telescopios que participaron en este trabajo fueron ALMA, APEX, IRAM 30 m, James Clerk Maxwell Telescope, Large Millimeter Telescope Submillimeter Array, Submillimeter Telescope, y el Telescopio del Polo Sur.

Estos telescopios trabajaron juntos usando una t√©cnica llamada interferometr√≠a de l√≠nea de base muy larga, que sincroniza instalaciones de todo el mundo y aprovecha la rotaci√≥n de nuestro planeta para forma un gran telescopio del tama√Īo de la Tierra.

Esta técnica permite al EHT alcanzar una resolución de 20 microarcosegundos, lo que equivale a identificar una naranja en la Tierra observándola desde la Luna. Para convertir los datos recabados en imágenes se necesitaron computadoras específicas (o correlacionadores) del Instituto Max Planck de Radioastronomía, en Bonn, y del Haystack Observatory, del MIT.

Anton Zensus, director del Instituto Max Planck de Radioastronom√≠a y presidente del directorio de colaboraci√≥n del EHT, celebra los logros de esta colaboraci√≥n internacional: ‚ÄúEl a√Īo pasado presentamos la primera imagen de la sombra de un agujero negro. Ahora vimos cambios inesperados en la forma del chorro de 3C 279, y todav√≠a queda por hacer. Estamos analizando datos de Sgr A*, en el centro de nuestra galaxia, y de otras galaxias activas como Centauro A, OJ 287 y NGC 1052. Como bien dijimos el a√Īo pasado, este es apenas el comienzo‚ÄĚ.

Los llamados a participar en campa√Īas de observaci√≥n del EHT se llevan a cabo todos los a√Īos a comienzos de la primavera del hemisferio norte, pero la campa√Īa de marzo/abril de 2020 se cancel√≥ debido a la pandemia de la Covid-19.

Al anunciar la cancelaci√≥n, Michael Hecht, astr√≥nomo del Haystack Observatorydel MIT y vicedirector de proyecto del EHT, concluy√≥: ‚ÄúAhora nos concentraremos plenamente en llevar a cabo las publicaciones cient√≠ficas con los datos de 2017 y en analizar los datos obtenidos con la capacitad incrementada del EHT en 2018. Estamos ansiosos por realizar nuevas observaciones con el EHT ampliado a 11 observatorios en la primavera de 2021‚ÄĚ.

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