En un avance significativo para la astrofísica, científicos del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés) confirmaron que el eje de rotación del agujero negro M87 apunta en dirección opuesta a la Tierra, revelación que aporta nuevas claves sobre la dinámica de estos objetos extremos.
Alejandro Cruz Osorio, investigador de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y colaborador del EHT, explicó que el hallazgo también permitió entender mejor el papel de la turbulencia en el disco de acreción, una estructura de gas que gira alrededor del agujero negro.
“Lo que hemos aprendido haciendo la comparación de observaciones y simulaciones, es que el gas y los campos magnéticos que son muy fuertes cerca de M87 naturalmente generan una emisión en el polo de este, y los campos magnéticos se van a respirar; esto se llama jet, que es donde las partículas son aceleradas a velocidades cercanas a las de la luz”, detalló Cruz Osorio.
Los resultados fueron publicados en la revista Astronomy & Astrophysics y marcan un hito en la observación directa de fenómenos que hasta hace pocos años sólo existían en simulaciones y teorías.
«Es decir, se estimó cómo se debía ver esa imagen, por eso decimos que estas observaciones son un parteaguas en la física, porque de cien años de teoría y simulaciones se comprobó que aquello que predecíamos se observa y existe en la naturaleza», destacó el científico mexicano.
Cruz Osorio subrayó que, si bien la sombra del agujero negro y su anillo de fotones ya habían sido teorizados desde hace décadas, “hasta antes de 2019 no se contaba con una constatación visual de su comportamiento”.
La obtención de estas imágenes representa la unión de dos mundos: el de la teoría y el de la realidad observacional.
Como parte del EHT, académicos de la UNAM han sido claves en el desarrollo de modelos para generar simulaciones que permiten comparar las observaciones con imágenes reconstruidas a partir de ecuaciones físicas.
“Para crearla, los universitarios primero generaron lo que llaman una imagen sintética usando la teoría de la relatividad general de Einstein y otras sobre el comportamiento del agujero negro y el plasma circundante”, explicó.
En este proceso, se simula un agujero negro rotando en el centro rodeado por plasma, y se integran las ecuaciones de Einstein y Maxwell, dando lugar a lo que los investigadores llaman magneto hidrodinámica relativista.
Gracias a este método, se generó una nueva biblioteca con más de 120 mil imágenes adicionales que posibilitan un análisis multianual del fenómeno, una herramienta poderosa para los estudios a escala del horizonte de sucesos.
Además de observar, los científicos ahora pueden utilizar estas imágenes para poner a prueba diversas teorías sobre la gravedad, los campos electromagnéticos y la física de plasmas.“También se puede estudiar cómo las partículas que viven en el disco de acreción ganan energía y la emiten en forma de fotones”, agregó Cruz Osorio.
Este trabajo abre nuevas puertas no solo para comprender mejor el comportamiento de los agujeros negros, sino también para proponer soluciones teóricas a fenómenos hasta ahora inexplorados.
