La colaboración del Event Horizon Telescope, que incluye a científicos del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, ha resuelto recientemente la base de un chorro de plasma en evolución con una resolución angular ultra alta.
El equipo internacional de científicos utilizó el telescopio del tamaño de la Tierra para investigar la estructura magnética en el núcleo de la radiogalaxia 3C 84 (Perseus A), uno de los agujeros negros supermasivos activos más cercanos de nuestra vecindad cósmica.
Estos novedosos resultados proporcionan una nueva visión de cómo se lanzan los aviones, revelando que en este tira y afloja cósmico, los campos magnéticos dominan la gravedad. El estudio se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.
La potente fuente de radio 3C 84 o Perseo A corresponde a NGC 1275, la galaxia central del cúmulo de Perseo a una distancia de 230 millones de años luz. Alberga un núcleo galáctico activo relativamente cercano, lo que permite una investigación detallada de la fuente central en alta resolución con el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT).
«Además de proporcionar las primeras imágenes de agujeros negros, el EHT es sumamente adecuado para observar chorros de plasma astrofísicos y su interacción con fuertes campos magnéticos», afirma Georgios Filippos Paraschos, investigador del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR), que dirigió el estudio. proyecto. «Nuestros nuevos hallazgos proporcionan nueva evidencia de que un campo magnético ordenado se extiende por todo el gas calentado que envuelve el agujero negro».
Las innovadoras observaciones realizadas por el EHT permiten a los científicos abordar cuestiones persistentes sobre el proceso mediante el cual los agujeros negros acumulan materia y expulsan potentes chorros, alcanzando distancias más allá de sus galaxias anfitrionas.
En los últimos años, el Telescopio del Horizonte de Sucesos ha revelado imágenes que muestran la dirección de la oscilación de la luz alrededor del agujero negro M 87*. Esta propiedad de la luz emitida, llamada polarización lineal, proporciona pistas sobre el campo magnético subyacente. En particular, la fuerte polarización lineal, como se encontró en el presente estudio, sugiere un campo magnético fuerte y bien ordenado en las proximidades del agujero negro 3C 84.
En particular, se cree que campos magnéticos tan poderosos son la fuerza impulsora detrás del lanzamiento de tales chorros de plasma, compuestos de materia que no fue consumida por el agujero negro.
«La radiogalaxia 3C 84 es particularmente interesante por los desafíos que presenta a la hora de detectar y medir con precisión la polarización de la luz cerca de su agujero negro», señala Jae-Young Kim, profesor asociado de astrofísica en la Universidad Nacional de Kyungpook (Daegu, Corea del Sur), también afiliado al MPIfR. «La capacidad excepcional del Event Horizon Telescope para penetrar el denso gas interestelar marca un avance innovador para observar con precisión la vecindad de los agujeros negros».
Estas observaciones de alta precisión allanan el camino para descubrir y estudiar otros agujeros negros supermasivos que han permanecido ocultos y esquivos para tecnologías de observación anteriores.
Sus hallazgos también arrojan luz sobre la forma en que se acumula masa en el agujero negro supermasivo, a través de la advección. Se cree que la materia que cae forma un disco fuertemente magnetizado, llamado disco magnético detenido.
En este escenario, las líneas del campo magnético dentro del disco de acreción se enrollan y retuercen fuertemente, impidiendo la liberación eficiente de energía magnética. Además, el estudio implica que el agujero negro 3C 84 está girando rápidamente, favoreciendo así una asociación entre el lanzamiento de un jet y los grandes giros de los agujeros negros.
«¿Por qué los agujeros negros producen tan bien potentes chorros? Ésta es una de las preguntas más fascinantes de la astrofísica», afirma Maciek Wielgus, investigador del MPIfR. «Esperamos que los efectos relativistas generales que se producen justo por encima del horizonte de sucesos del agujero negro puedan ser la clave para responder a esta pregunta. Estas observaciones de alta resolución finalmente están allanando el camino hacia una verificación observacional».
Estos nuevos e interesantes resultados han sido posibles mediante la utilización de la técnica de interferometría de línea de base muy larga o VLBI, en la que varios telescopios observan el mismo objeto en el cielo y luego combinan las señales recopiladas para producir una imagen. De esta manera actúan como un telescopio virtual del tamaño del diámetro de la Tierra.
«Estamos muy entusiasmados porque estos resultados son un paso importante hacia la comprensión de galaxias como 3C 84. Junto con nuestros socios internacionales, nos esforzamos por mejorar las capacidades del Telescopio del Horizonte de Sucesos, para permitir una visión aún más detallada de la formación de chorros alrededor del negro. agujeros», concluye Anton Zensus, director del MPIfR y jefe del departamento de investigación de Radioastronomía/VLBI.
Con información de Astronomy and Astrophysics
